`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Инновационная система управления открывает путь для масштабных квантовых вычислений

+11
голос

Изобретена методология управления отказоустойчивыми квантовыми вычислениями на основе базового строительного блока из восьми кубитов с фиксированным набором аппаратных средств управления.

Будущие квантовые компьютеры обещают экспоненциальное масштабирование вычислительной мощности с линейно увеличивающимся числом кубитов. Однако использование этой мощности затруднено из-за сложности управления большим количеством кубитов одновременно. Решение этой проблемы было разработано Ричардом Верслюсом (Richard Versluis), главным ученым из TNO, Лео Дикарло (Leo DiCarlo), доцентом в TU Delft, и постдокторантом Стефано Полетто (Stefano Poletto) при поддержке коллег из TNO (Netherlands Organization for Applied Scientific Research) и TU Delft в QuTech и Intel. Они изобрели методологию управления отказоустойчивыми квантовыми вычислениями на основе базового строительного блока из восьми кубитов с фиксированным набором аппаратных средств управления. Этот базовый строительный блок может быть воспроизведен в больших массивах кубитов без какого-либо увеличения или изменения аппаратного обеспечения.

Благодаря этому новому методу, кубитовая коррекция ошибок и логические операции, необходимые для выполнения сложных алгоритмов на крупномасштабных квантовых компьютерах, теперь стали возможными на любом количестве кубитов.

Знаменитая цитата лауреата Нобелевской премии физика Ричарда Фейнмана «Там, внизу, есть много места», указывает, что на квантовой шкале есть целый мир. Он был одним из первых, кто отметил, что сложность моделирования квантовомеханических систем также может быть превращена в мощный ресурс: поскольку для адекватного моделирования квантовомеханических систем требуется множество параметров, можно рассматривать связанные квантовомеханические системы как системы, которые могут хранить и манипулировать огромными объемами данных. С тех пор люди придумали умные алгоритмы для квантовых компьютеров, которые будут превосходить обычные суперкомпьютеры в решении различных проблем, таким как взлом кода, поиск и анализ данных и определение свойств химических веществ. Такие алгоритмы требуют миллионов кубитов, и стремление увеличить количество управляемых кубитов является сложной задачей.

Основная задача для квантовых компьютеров, которые теперь состоят из нескольких кубитов, - их масштабируемость. Для выполнения квантовых алгоритмов с разумным успехом понадобятся миллионы кубитов, чтобы преодолеть присущую им нестабильность и исправлять ошибки в системе. До сих пор системы управления кубитами обычно становились все более и более сложными с ростом числа кубитов. Это не является серьезной проблемой в экспериментальных квантовых микросхемах с небольшим количеством кубитов, но нет никаких концепций для управления тысячами и миллионами кубитов и в то же время выполнения коррекции ошибок на кубитах.

Исследователи из QuTech, сотрудничества, основанного Техническим университетом в Делфте и TNO, разработали решение этой проблемы масштабирования для сверхпроводящих кубитов. В решении используется аппаратное обеспечение размером с небольшой книжный шкаф для управления базовым набором из восьми кубитов. При копировании и вставке восьми кубитов на чипе одна и та же система управления может управлять любым количеством кубитов индивидуально, от 8 кубитов до 8 миллионов или более, и реализовать вентили, необходимые для квантовой коррекции ошибок. Это позволяет программистам выполнять квантовые алгоритмы на любом количестве кубитов. Следующей целью QuTech является применение этого метода для реализации 17-кубитового квантового процессора с коррекцией ошибок в текущем проекте. Это будет рекордное в мире количество кубитов с индивидуальным управлением и исправлением ошибок.

Инновационная система управления открывает путь для масштабных квантовых вычислений

+11
голос

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT