VIDEO: Kvantno računalstvo stiže na desktop

Australsko-njemačka tvrtka Quantum Brilliance smatra kako je došlo vrijeme da kvantna računala izađu iz laboratorija s krio-hlađenjem i stignu u naše sobe.

Između ostaloga razvijaju moćne kvantne akceleratore veličine grafičke kartice koji rade na sobnoj temperaturi, a u planu je da uskoro budu dovoljno mali da se mogu ugrađivati u mobilne uređaje.

Supravodljiva kvantna računala u ovom su trenutku ogromni i nevjerojatno složeni strojevi. Moraju biti izolirana od svega što bi moglo odbiti spin elektrona, a to uključuje mehaničku izolaciju u ekstremnim vakuumskim komorama i elektromagnetske sile. IBM, na primjer, okružuje svoje dragocjene kvantne bitove ili kubite, s mu-metalima koji apsorbiraju sva magnetska polja.

Svaki atom s temperaturom iznad apsolutne nule je po definiciji u stanju vibracije, a svaka temperatura veća od 10-15 tisućinki stupnja iznad apsolutne nule jednostavno potrese kubite do točke gdje ne mogu održati koherentnost. Stoga je većinu najsuvremenijih kvantnih računala potrebno kriogeno hladiti pomoću složene i skupe opreme prije nego što će kubiti održavati svoje stanje na neodređeno vrijeme i postati korisni.

Ekstremni vakuumi, mu-metali i kriogeno hlađenje na mikrokelvinskoj skali definitivno nije recept za pristupačnu, prijenosnu ili lako skalabilnu kvantnu računalnu snagu.

No, startup Quantum Brilliance kaže da je razvio kvantni mikroprocesor koji ne treba ništa od navedenog jer radi na sobnoj temperaturi. Trenutno je veličine jedinice u racku, a uskoro će biti veličine grafičke kartice dok će potom postati dovoljno mali da stane u mobilne uređaje uz tradicionalne procesore.

Quantum Brilliance osnovan je 2019. godine na temelju istraživanja koje su proveli njegovi osnivači na Australskom nacionalnom sveučilištu, gdje su razvili tehnike proizvodnje, mjerenja i kontrole kubita ugrađenih u sintetički dijamant.

"Dijamantna kvantna računala sobne temperature sastoje se od niza procesorskih čvorova. Svaki procesorski čvor sastoji se od centra slobodnih dušika ili NV centra (jedan je od brojnih točkastih defekta u dijamantnoj rešetki koji se sastoji od supstitucijskog atoma dušika uz prazno mjesto) i skupine nuklearnih spinova. Nuklearni spinovi djeluju kao kubiti računala, dok NV centri djeluju kao kvantni sabirnici koji posreduju u inicijalizaciji i očitanju kubita, te unutar i među-čvorišnim multikubitnim operacijama. Kvantno računanje se kontrolira putem radiofrekvencijskih, mikrovalnih, optičkih i magnetskih polja", navodi Quantum Brilliance.

Ovo polje samo po sebi nije novo jer kvantni kubiti sobne temperature postoje eksperimentalno već više od 20 godina. Doprinos Quantum Brilliancea na ovom području je u razradi načina na koji se te male stvari proizvode precizno i ​​replikabilno, kao i u minijaturizaciji i integriranju kontrolnih struktura koje su vam potrebne za dobivanje informacija unutar i izvan qubita.

"Budući da je dijamant tako krut materijal", kaže suosnivač QB-a i glavni izvršni direktor Mark Luo, "zaista može zadržati puno tih svojstava na mjestu, što omogućuje da ti kvantni fenomeni budu stabilniji u odnosu na druge. S obzirom na tu krutost, zapravo možemo iskoristiti mnogo već postojećih klasičnih upravljačkih sustava, navodi Luo, kao što možete vidjeti u ovom videu.

Tvrtka je već izgradila brojne "kvantne razvojne setove" u rackovima, od kojih svaki ima oko 5 kubita za rad, a već ih nudi kupcima, kako bi omogućili tvrtkama da otkriju gdje će biti najkorisniji kada dođu na tržište u obliku proizvoda od 50 kjubita, Quantum Acceleratora koji bi se trebao pojaviti oko 2025. godine.

"Mislimo da kroz najviše deset godina", kaže Luo, "možemo čak proizvesti i kvantni sustav na čipu za mobilne uređaje, jer je ovo doista tehnologija znanosti o materijalima koja to može postići."

U svakom slučaju, ovo je koliko znamo, prvi uvjerljivi projekt čija je svrha da nam kvantno računalstvo dovede na desktop, no hoće li se to i kada doista ostvariti saznat ćemo ubrzo.

Izvor: Quantum Brilliance