Nuk ka më silikon? Kompania zhvillon CPU xhami për llogaritjen kuantike

IonQ, një kompani me qendër në Maryland, e lidhur me Universitetin e Dukës dhe Qendrën e saj Kuantike Duke, kohët e fundit ka njoftuar zhvillimin e një çipi të ri kompjuterik me bazë joni të bllokuar, i cili zëvendëson veprat e tyre të mëparshme me modele të bazuara në silikon.

Kjo teknologji e kurthit të qelqit bazohet në gdhendjen e një saktësie të nivelit të mikrometrit në xhamin e silicës së shkrirë, e cila më pas do të përmbajë njësitë e reja llogaritëse të kompanisë-zinxhirë të rikonfigurueshëm të kubiteve me bazë joni. Mundësia e shkallëzimit? Të paktën tre shifra, në gjendjen aktuale të teknologjisë. Kompania më parë ofroi makina me 32 qubit për klientët, duke ofruar sisteme tek ofruesit kryesorë të shërbimeve cloud, duke përfshirë Microsoft Azure, Amazon Web Services dhe Google Cloud. Kompania po e quan arkitekturën e tyre të re “arkitekturë kuantike shumëkore të rikonfigurueshme” – RMQA, shkurt.

Aktualisht janë duke u eksploruar një sërë qasjesh të ndryshme drejt së ardhmes sonë të llogaritjes kuantike. IonQ ka vendosur të shkojë në rrugën e joneve të bllokuar kur bëhet fjalë për arritjen e epërsisë kuantike – momenti kur problemet që janë të pamundura për t’u zgjidhur në një kompjuter klasik, të bazuar në Turing më në fund i shërbejnë pjatës së llogaritjes kuantike – dhe zgjidhjet dalin aty ku miliarda vjet llogaritja klasike e kërkuar ekzistonte vetëm çaste më parë.

Kompania nuk është e vetmja që eksploron këtë hapësirë ​​- AQT, Honeywell dhe Oxford Ionics janë tre kompani të tjera që fokusohen në filozofinë e joneve të bllokuar për të mundësuar shkallëzimin kuantik të llogaritjes. Kjo qasje e veçantë funksionon duke mbajtur atomet (jonet) e ngarkuar elektrikisht në vend në një substrat të caktuar, duke iu drejtuar fushave magnetike. në këtë rast, një çip qelqi i mbyllur, kubitët në këtë dizajn ruhen në gjendje elektronike; kjo, nga ana tjetër, lejon që jonet të ndërveprojnë me kubitët – pasi ato të përshpejtohen përmes rrezeve të fuqishme lazer, domethënë.

IonQ pretendon se kjo qasje e joneve të bllokuar – dhe veçanërisht me ndihmën e teknologjisë së re të kurthit të qelqit – lejon jetëgjatësinë qubit aktualisht më të lartë të njohur (para se gjendjet e tyre të zbërthehen natyrshëm, duke i bërë kështu të papërdorshëm për qëllimet e llogaritjes kuantike).

Sipas kompanisë, të mirat për këtë qasje të veçantë qubit – e cila përdor qubitët që ndodhin natyrshëm – nuk ndalen këtu: ata pretendojnë se një numër i madh i kubitëve mund të lidhen dhe të bëhen të punojnë së bashku në një mënyrë të tillë, ndërsa qasjet e tjera tregojnë potencial shumë më të vogël për shkallëzim qubit, dhe besnikëria e rezultateve promovohet në një mbresëlënëse 99.9%. Një pjesë e kësaj është një rezultat i drejtpërdrejtë i qasjes së re, të bazuar në xhami: Jason Amini, i cili drejtoi ekipin që punonte në qasjen e xhamit të avulluar në IonQ, shpjegon se “Qëllimi i një grackë joni është [1] të lëvizë jonet me saktësi, [2] mbajini ato në mjedis dhe [3] dilni nga rruga e operacionit kuantik “.

Qasja e qelqit të shkrirë, sipas IonQ, ka provuar të përmirësohet në të tre këto dimensione – xhami është një izolator i aftë për famë. Dizajni i veçantë i copave të qelqit është zhvilluar për të lejuar që rrezet e lazerit të ndërveprojnë me zinxhirët jon qubit të pezulluar brenda tij me saktësi kirurgjikale.

Tani për tani, kompania ka demonstruar një çip me 64 kubitë gjithsej të ndërtuar mbi këtë qasje të re qelqi në kuantike. Dizajni i kompanisë është relativisht i thjeshtë – katër zinxhirë individualë me 16 kubit mbahen në kurthin e joneve. Sidoqoftë, qasja ka disa paralajmërime. Vetëm 48 prej atyre kubitëve janë në të vërtetë të disponueshëm si fuqi llogaritëse; 16 kubitët e mbetur (katër për zinxhir prej 16) përdoren si jone “ftohës”, të cilët korrigjojnë për papërsosmëritë dhe luhatjet e sistemit që mund të ndodhin brenda çipit.

Kjo, megjithatë, do të thotë që sistemi mund të shkallëzohet lehtësisht në mënyrën e vjetër Turing të AMD dhe Intel – thjesht shtoni më shumë sipërfaqe që mund të mbajë zinxhirë jonikë, dhe ju mund të shumëzoni sasinë e kubitëve në një sistem të caktuar pa mundim – me të përsosur shkallëzim. Peter Chapman, CEO i IonQ, shpjegon se “arkitektura ju lejon të zgjeroheni relativisht lehtë në qindra kubitë në një çip të vetëm.”

Kjo e ka vënë IonQ në rrugën për të krijuar rafte të mbushur me patate të skuqura kuantike, të ndërlidhura dhe të kontrolluara në mënyrë qendrore nëpërmjet fotonikës së integruar. “Sapo të bëni ngatërrime, distanca nuk ka më rëndësi,” thotë Chapman. “Pavarësisht nëse janë apo jo zinxhirë të shumtë në një çip ose një çip në tjetrin, gjithçka vepron sikur të jetë një kompjuter i madh kuantik.”

IonQ është në rrugën për t’u bërë kompania e parë kuantike e tregtuar publikisht, e pastër, duke marrë tashmë hapa për të siguruar një listë të tregut veror të vitit 2021, me një vlerësim të vlerësuar prej 2 miliardë dollarësh.