...

Fiziķi uzbūvē un testē pasaulē pirmo 51 bitu kvantu datoru

Hārvarda un MIT pētnieku komanda Hārvarda fizikas profesora un Latvijas Kvantu centra līdzdibinātāja Mihaila Lukina vadībā ir izveidojusi un veiksmīgi izmēģinājusi programmējamu kvantu datoru, kura pamatā ir 51 kubits, kļūstot par līderi kvantu sacensību dalībnieku vidū. Pats Lukins to teica savā prezentācijā IV Starptautiskajā kvantu tehnoloģiju konferencē Maskavā ICQT-2023 , kas notika 14. jūlijā.

Datoru daļas

Daudzas pētniecības grupas pašlaik cenšas izstrādāt universālu kvantu datoru, un šajos projektos investē daudzas valdības un korporācijas, piemēram, Google, IBM, Microsoft un Ķīnas tiešsaistes mazumtirgotājs Alibaba. Kubīti ir veidoti ap kvantu objektiem, piemēram, joniem, atdzesētiem atomiem vai fotoniem, kas var atrasties vairāku stāvokļu superpozīcijā. Tas ļauj kvantu datoriem veikt daudzus aprēķinus vienlaicīgi, izmantojot vienu takts ciklu. Kvantu datori varētu veikt uzdevumus, kuru risināšanai klasiskajiem datoriem būtu nepieciešami miljardiem gadu. Piemēram, tos var izmantot, lai simulētu sarežģītu kvantu sistēmu uzvedību un radītu jaunus materiālus ar unikālām īpašībām.

Kvantu datoru iespējas ir atkarīgas no kubītu skaita. Jau daži desmiti kubītu var nodrošināt tādu skaitļošanas jaudu, kas klasiskajiem datoriem nav sasniedzama. Šodien Google korporācijas kvantu laboratorija, ko vada Džons Martinis, plāno eksperimentus ar 49 kubītu datoru; IBM jau veic eksperimentus ar 17 kubītu ierīci. 51 kubita dators ir milzīgs lēciens uz priekšu šajā jomā.

Lukins, uzstājoties ICQT konferencē, sacīja, ka viņš un viņa kolēģi izmantoja kubītus, kuru pamatā ir auksti atomi, ko kopā tur optiski “pincetes” – īpaši sakārtoti lāzera stari. Lielākā daļa mūsdienu kvantu datoru ir balstīti uz supravadošiem kubītiem, kuru pamatā ir Džozefsona kontakti.

Lukins un viņa kolēģi ar savu kvantu datoru atrisināja no daudzām daļiņām veidotu kvantu sistēmu uzvedības modelēšanas problēmu, kas bija praktiski neatrisināma, izmantojot klasiskos datorus. Turklāt rezultātā viņi varēja paredzēt vairākus iepriekš nezināmus efektus, kas pēc tam tika pārbaudīti, izmantojot parastos datorus. Rezultāti ir post factum pārbaudīti ar parastajiem datoriem. Zinātniekiem ir izdevies atrast veidu, kā tuvināt aprēķinus, kas palīdzēja iegūt līdzīgus rezultātus klasiskajā datorā.

Zinātnieki plāno tuvākajā nākotnē turpināt eksperimentus ar kvantu datoru, iespējams, mēģinot izmantot sistēmu, lai pārbaudītu kvantu optimizācijas algoritmus, kas pārspētu esošos datorus.

Lukins teica, ka darbs, kurā parādīti rezultāti, ir pieņemts publicēšanai un svētdien tiks publicēts arXiv preprint serverī. 14. jūlija vakarā viņš piedalīsies atklātā diskusijā ICQT konferencē pēc Jāņa Mārtiņa publiskās lekcijas.

Novērtējiet šo rakstu
( Vēl nav vērtējumu )
Apala Lacis

Kamēr atceros, vienmēr esmu bijis apburots ar apkārtējās pasaules skaistumu. Jau bērnībā es sapņoju par telpu radīšanu, kas ne tikai iepriecina, bet arī ietekmē cilvēku labklājību. Šis sapnis kļuva par manu vadmotīvu, kad nolēmu iet iekštelpu dizaina ceļu.

Sadzīves tehnika. Televizori. Datori. Foto aprīkojums. Atsauksmes un testi. Kā izvēlēties un iegādāties.
Comments: 1
  1. Uldis Saulītis

    Cik ilgi tas ir ilgstējis, lai fiziķiem izveidotu un pārbaudītu pasaulē pirmo 51 bitu kvantu datoru?

    Atbildēt
Pievienot komentārus