Появился чип, который выдержит космический холод: почему это важно

Стартап из Нью-Йорка, занимающийся разработкой квантовых компьютеров, SEEQC, объявил о создании цифрового чипа, который может работать при температурах ниже космического холода, сообщает Reuters. Это позволит использовать его с квантовыми процессорами, которые находятся в криогенных камерах.

Квантовые компьютеры используют особенности квантовой физики для решения задач, которые невозможно или очень сложно решить на обычных компьютерах. Однако квантовые биты или кубиты, которые являются основными элементами квантовых компьютеров, очень чувствительны к внешним воздействиям и могут легко потерять свое состояние. Поэтому они требуют охлаждения до температур близких к абсолютному нулю (около -273 °C).

Чтобы управлять и контролировать работу кубитов, необходимо также иметь классический компьютерный чип, который может обмениваться данными с квантовым процессором. Однако большинство существующих классических чипов не могут работать при таких низких температурах и должны быть размещены за пределами криогенной камеры. Это создает препятствия для передачи сигналов и увеличивает энергопотребление и шум.

Стартап SEEQC решил эту проблему - их новый чип позволит обеспечить быстрый и надежный обмен информацией между классическим и квантовым компьютером. Кроме того, разработка инженеров стартапа способна выполнять сложные алгоритмы для управления и оптимизации работы кубитов без необходимости отправлять данные на внешний компьютер. Процессор также имеет меньший размер и потребляет меньше энергии.

И хотя в SEEQC заявляют, что создали первый в мире чип, способный работать в одной криогенной среде с кубитами, у стартапа есть множество конкурентов. Например, IBM, Google, Microsoft, Intel и Amazon имеют свои программы и платформы для квантового вычисления. Также есть другие стартапы, такие как IonQ, Rigetti Computing и D-Wave Systems, которые предлагают свои квантовые процессоры и облачные сервисы.

Однако разработка SEEQC отличается от других тем, что она использует подход под названием цифровое квантовое вычисление (Digital Quantum Computing). Это означает, что инженеры проекта интегрируют классический и квантовый компьютер в одном чипе с помощью сверхпроводниковой технологии. Это позволяет уменьшить сложность и стоимость создания и эксплуатации квантовых компьютеров.

Стартап SEEQC также имеет собственную лабораторию по производству чипов в Нью-Йорке (Chip Foundry & Fabrication), где он может тестировать и оптимизировать свои чипы для разных видов кубитов. Кроме того, специалисты компании сотрудничают с разными партнерами по всему миру для разработки и демонстрации приложений на основе своего чипа.

SEEQC возглавляет проект под названием QCAT (Quantum Computing for Advanced Technologies), который финансируется правительством Великобритании. Цель этого проекта — создать полноценный квантовый компьютер на основе цифрового чипа SEEQC и демонстрировать его применение в разных областях, таких как машинное обучение, оптимизация и исследования в медицине.

Ранее Фокус писал, что ученые подключат квантовый компьютер к суперкомпьютеру: чего они хотят добиться.