Практически все квантовые компьютеры, созданные до настоящего времени, являются достаточно большими устройствами, полностью занимающими пространство выделенных для них лабораторий. Но недавно, исследователи из университета Инсбрука (Австрия), закончили создание первого прототипа квантового компьютера с кубитами на базе ионных ловушек, который вписывается в пространство двух стандартных 19-дюймовых серверных стоек, широко используемых во всех датацентрах. Создание такого компактного устройства демонстрирует то, что технологии квантовых вычислений станут скоро доступны для использования в промышленных масштабах.
Австрийские исследователи занимаются разработкой квантовых компьютеров уже достаточно давно. Все эти работы ведутся в рамках европейской программы EU Flagship Quantum Technologies. "Наши первые экспериментальные квантовые вычислительные системы обычно помещались в лаборатории, площадью от 30 до 50 квадратных метров" - пишут исследователи, - "Созданный нами компактный квантовый компьютер демонстрирует то, что скоро появится возможность установки таких компьютеров в датацентрах. Кроме этого, мы показали, что можно добиться компактности такой системы и не пожертвовать, при этом, ее функциональностью".
Для того, чтобы построить компактный квантовый компьютер, австрийским исследователям пришлось произвести процедуру компактификации каждого блока этого компьютера. К примеру, основной узел этого компьютера, ионная ловушка, расположенная в вакуумной камере, теперь занимает лишь малую часть от ее первоначального объема. Эта часть работы была выполнена специалистами Alpine Quantum Technologies (AQT), а компактификацией других компонентов занимались специалисты из Института прикладной оптики и точной механики Фраунгофера и компании TOPTICA Photonics (Германия).
Сейчас компактный квантовый компьютер уже может функционировать в полностью автономном режиме, а в ближайшем будущем появится возможность его программирования и отладки в онлайн-режиме. В настоящее время в состав компьютера входит 24 кубита на основе ионов, которые можно без каких-либо ограничений запутывать друг с другом в нужном порядке. Такого количества кубитов уже вполне достаточно для выполнения большинства квантовых алгоритмов обработки данных, являющихся аналогами традиционных алгоритмов, выполняющихся на серверах датацентров.
"В следующем году мы планируем представить такой же компьютер, у которого количество кубитов будет равно 50" - пишут исследователи, - "А такого количества кубитов, как хорошо известно, уже будет достаточно для получения квантового превосходства на задачах определенного типа".