Японский суперкомпьютер Fugaku получил квантовое усиление

Япония делает огромный шаг в мир квантовых вычислений. В исследовательском институте Рикен (Сайтама, Япония) был запущен уникальный гибридный квантовый суперкомпьютер, объединяющий классические и квантовые технологии.

Этот компьютер, получивший название Reimei, использует 20 кубитов и интегрирован в Fugaku, шестой по скорости суперкомпьютер в мире.

Такая гибридная платформа будет полезна для ускорения вычислений в области физики и химии, где обычным суперкомпьютерам требуется слишком много времени.

Квантовые компьютеры могут однажды значительно превзойти классические машины, позволяя выполнять вычисления за минуты или секунды, в то время как для современных суперкомпьютеров выполнение таких задач может занять миллионы лет.

Однако до тех пор, пока квантовые технологии не станут достаточно масштабируемыми и надёжными, комбинированное использование квантовых и классических систем, как в случае с Reimei, представляется оптимальным решением.

Как работает Reimei?

Reimei отличается от большинства квантовых компьютеров тем, что вместо сверхпроводящих кубитов он использует кубиты на основе захваченных ионов.

Эти ионы удерживаются в электромагнитном поле и управляются с помощью лазеров, что позволяет манипулировать их квантовым состоянием. Такая технология обеспечивает более долговечные и стабильные кубиты, чем сверхпроводящие.

Кроме того, в нем реализована уникальная возможность перемещения кубитов. Это открывает возможности для более сложных вычислений и алгоритмов, которые можно будет использовать в будущих исследованиях.

Также система исправления ошибок помогает минимизировать влияние "шума" в квантовых вычислениях, что повышает точность и надёжность работы машины.

В чём уникальность?

Выбор кубитов с захваченными ионами в Reimei позволил создать систему, в которой кубиты могут перемещаться по определённым маршрутам. Это ключевая особенность, которая обеспечивает гибкость в использовании алгоритмов.

По словам учёных, такие инновации приближают квантовые вычисления к практическому применению, а их усовершенствование со временем сделает квантовые компьютеры ещё более мощными.

Другие компании, такие как IQM, также работают над интеграцией квантовых технологий в суперкомпьютеры, но, в отличие от японской системы, их разработки всё ещё находятся на стадии тестирования.

Прорыв или временная мера?

Представители Riken утверждают, что интеграция квантового компьютера в Fugaku является важным этапом на пути к созданию более мощных вычислительных систем.

В будущем такие гибридные платформы могут стать основой для научных вычислений, значительно ускоряя процесс решения сложных задач.

Уточнения

Ква́нтовый компью́тер — вычислительное устройство, которое использует явления квантовой механики (квантовая суперпозиция, квантовая запутанность) для передачи и обработки данных. Квантовый компьютер оперирует не битами, а кубитами, имеющими значения одновременно и 0, и 1.