Технические науки

Физики предложили план сверхмощного квантового компьютера

Ion Quantum Technology Group, Univ. Sussex

Физики из Университета Сассекса представили проект конструкции мощного квантового компьютера (размером с футбольное поле), который сможет решить пока остающиеся неразрешимыми математические проблемы. Об этом рассказывается на страницах журнала Science Advances.

Стоимость компьютера составит как минимум 126 миллионов долларов, однако никаких технических препятствий к его созданию нет.

Отличительная особенность квантовых компьютеров — использование квантовых частиц для выполнения вычислений со скоростью, значительно превосходящей возможности обычных вычислительных машин. Большинство проектов таких компьютеров ограничивается несколькими десятками кубитов, но для значимых расчетов необходимо несколько тысяч.

Авторы нового проекта предлагают использовать для создания кубитов ионы, пойманные магнитными полями. Тысячи модулей размером с руку надо будет подключить друг другу, усиливая вычислительные мощности до любого уровня. Магнитные поля защитят кубиты от искажений, способных нарушить их квантовые состояния. Отдельные ионы будут управляться не отдельными лазерами (это нереалистично), а единым полем микроволнового излучения. Чтобы «включить» кубит в это поле, достаточно будет пустить ток в нужный участок. Вся система будет держаться в охлажденном состоянии с помощью жидкого азота.

Передача информации между модулями будет осуществляться посредством ионов, «прыгающих» с микросхемы на микросхему, со скоростью, примерно в 100 тысяч раз превосходящей скорость передачи данных в устройствах, где применяются световые волны и оптоволокно. Сами модули взаимозаменяемы, их изготавливают на кремниевых основах в рамках обычных технологий производства электроники.

Что касается возможностей системы, то она вычислит простые множители числа из 617 цифр за 110 дней (потребуется около двух миллиардов кубит-ионов). Современные компьютеры такую задачу решить не способны.