Квантовые компьютеры, разработанные на сегодняшний день, были устройствами, которыми заполняются целые лаборатории. Теперь физики из Университета Инсбрука построили прототип квантового компьютера с ионной ловушкой, который можно использовать дата-центрах.
Он помещается в две 19-дюймовые серверные стойки, подобные тем, которые используются в центрах обработки данных по всему миру. Компактное автономное устройство демонстрирует, насколько скоро эта технология станет более доступной.
За последние три десятилетия фундаментальные основы для создания квантовых компьютеров были заложены в Инсбрукском университете, Австрия. В рамках проекта EU Flagship Quantum Technologies исследователи из Департамента экспериментальной физики в Инсбруке создали демонстрационный образец компактного квантового компьютера с ионной ловушкой.
«Наши эксперименты по квантовым вычислениям обычно занимают лаборатории площадью от 30 до 50 квадратных метров», — говорит Томас Монц из Университета Инсбрука.
«Мы стремились разместить технологии, разработанные здесь, в Инсбруке, на минимально возможном пространстве, при этом соблюдая стандарты, обычно используемые в промышленности». Новое устройство призвано показать, что квантовые компьютеры скоро будут готовы к использованию в центрах обработки данных.
«Мы смогли показать, что компактность не обязательно должна происходить в ущерб функциональности», — добавляет Кристиан Марчиньяк из команды Инсбрука.
Отдельные строительные блоки первого в мире компактного квантового компьютера пришлось значительно уменьшить в размерах. Например, центральная часть квантового компьютера, ионная ловушка, установленная в вакуумной камере, занимает лишь часть ранее необходимого пространства.
Она была предоставлена исследователям компанией Alpine Quantum Technologies (AQT), дочерней компанией Университета Инсбрука и Австрийской академии наук, целью которой является создание коммерческого квантового компьютера. Другие компоненты были предоставлены Институтом прикладной оптики и точного машиностроения им. Фраунгофера в Йене и TOPTICA Photonics из Мюнхена, Германия.
До 50 квантовых битов
Компактный квантовый компьютер может работать автономно, и вскоре его можно будет программировать онлайн. Особой проблемой было обеспечение стабильности квантового компьютера.
Квантовые компьютеры очень чувствительны, и в лаборатории они защищены от внешних воздействий с помощью тщательно разработанных мер. Удивительно, но команде специалистов Инсбрука удалось применить этот стандарт качества и к компактному устройству, обеспечив тем самым безопасную и бесперебойную работу.
Помимо стабильности, решающим фактором для промышленного использования квантового компьютера является количество доступных квантовых битов. Таким образом, в своей недавней кампании по финансированию правительство Германии поставило цель сначала создать демонстрационные квантовые компьютеры, которые имеют 24 полностью функциональных кубита.
Физики Инсбрука уже достигли этой цели. Они смогли индивидуально контролировать и успешно запутать до 24 ионов с помощью нового устройства.
«К следующему году мы хотим иметь возможность предоставить устройство с 50 индивидуально управляемыми квантовыми битами», — говорит Томас Монц, уже заглядывая в будущее.
Подпишитесь на наш канал в Telegram
