Microsoft osiągnął nowy przełom w rozwoju komputera kwantowego

Microsoft osiągnął nowy przełom w rozwoju komputera kwantowego

 Krzysztof Sulikowski
Krzysztof Sulikowski
16:41
28.01.2021
2105 wyświetleń

Microsoft Quantum ma już na koncie parę kamieni milowych w rozwoju komputera kwantowego, jego emulatora oraz kwantowego języka programowania. Część z nich opisywaliśmy w naszym artykule o historii komputera kwantowego Microsoftu z 2017 roku, a część — w tekstach z późniejszych lat. Temat wciąż jest jak najbardziej żywy, a komputery kwantowe uważa się za jeden z najbardziej przyszłościowych kierunków informatyki, w stopniu zbliżonym przykładowo do sztucznej inteligencji. Oczywiście budowa realnych i stabilnych rozwiązań tego typu to olbrzymie wyzwanie inżynieryjne. Microsoft chwali się tymczasem nowym osiągnięciem na tym polu.

Osiągnięciem tym jest kriogeniczna platforma kontrolna używająca obwodów CMOS, by pobierać cyfrowe sygnały wejścia i generować wiele równoległych, kubitowych sygnałów kontrolnych. Ten przełom sprzętowy Microsoft osiągnął we współpracy z naukowcami z The University of Sydney.

Microsoft Quantum

Chip, który napędza tę platformę kontroli, nosi nazwę Gooseberry. Zespół stworzył też pierwszy w swoim rodzaju krioobliczeniowy rdzeń ogólnego zastosowania. Rdzeń ów wykonuje klasyczne obliczenia potrzebne do określenia instrukcji, które są wysyłane do Gooseberry, który to z kolei przekazuje impulsy napięcia do kubitów.

Nie ma wątpliwości, że zarówno Gooseberry, jak i krioobliczeniowy rdzeń reprezentują duży krok naprzód w komputeryzacji kwantowej, a posiadanie tych konceptów zrecenzowanych i zweryfikowanych przez innych naukowców jest jak bycie do przodu o kolejne okrążenie. Nadal jednak jest potrzebnych wiele okrążeń dla badaczy, nim sensowny komputer kwantowy będzie mógł być urzeczywistniony. To jeden z powodów, dla którego Microsoft postanowił skupić się na większym planie. Choć przyspieszenie pewnego aspektu komputerów kwantowych może być miłe — jak na przykład liczba kubitów — to istnieje wiele konceptów do rozwinięcia, wykraczając poza podstawowe budowanie klocków komputerów kwantowych, a badacze z Microsoft Quantum i Uniwersytetu w Sydney nie zaprzestają na tych rezultatach.
— Chetan Nayak, Director w Condensed Matter Theory, Microsoft Station Q

Gooseberry jest nowym podejściem, które pozwala uniknąć konieczności wyposażania komputera kwantowego w całą szafę elektroniki w temperaturze pokojowej, by generowała impulsy napięcia w celu kontrolowania kubitów w specjalnej zamrażarce, której temperatura wynosi 20 razy mniej niż w przestrzeni międzygwiezdnej. Zamiast tego Gooseberry znajduje się obok urządzenia kwantowego i zarządza ekstremalnymi warunkami rozchodzącymi się u podstaw zamrażarki. Krioobliczeniowy rdzeń ogólnego zastosowania działa z kolei w nieco cieplejszych temperaturach, które mogą być osiągnięte przez zanurzenie w ciekłym helu. Jak podsumowuje Microsoft, technologie te rozwiązują koszmarne problemy z I/O, związane z kontrolowaniem tysięcy kubitów.


Spodobał Ci się ten artykuł? Podziel się z innymi!

Źródło: https://www.microsoft.com/en-us/research/blog/full-stack-ahead-pioneering-quantum-hardware-allows-for-controlling-up-to-thousands-of-qubits-at-cryogenic-temperatures/

Polecamy również w kategorii Urządzenia