Это новый рекорд для квантовых компьютеров. В гонке по наращиванию количества кубитов компьютер под названием Osprey только что был предложен компанией IBM. Машина работает с помощью 433 кубитов. Это количество кубитов более чем в три раза превышает предыдущий рекорд, установленный той же компанией. Он также превосходит квантовый компьютер Google, который имеет "всего" 53 кубита.
Наплмним, как работает квантовый компьютер. Обычный компьютер работает на основе "битов". Это самая основная единица информации. Конкретно говоря, бит может принимать значение 0 или 1, и именно на этих 0 и 1 основаны все более сложные коды (двоичные) компьютеров. Квантовый компьютер работает немного иначе, поскольку в нем используются "кубиты". Это единицы информации, которые могут быть как 0, так и 1, в суперпозиции состояний, в дополнение к основным 0 и 1 состояниям.
Суперпозиция состояний позволяет использовать другие квантовые явления, такие как квантовая запутанность. Это предполагает запутывание кубитов таким образом, что они образуют единую систему. Таким образом, даже если они находятся на большом расстоянии друг от друга, все равно можно узнать состояние одного кубита, измерив состояние другого, запутанного с ним. Этот принцип необходим для всех квантовых вычислений. Интерес квантового компьютера заключается в огромной вычислительной мощности, которую он может развернуть. Очевидно, что чем больше кубитов добавляется, тем больше увеличивается эта мощность, отсюда и повальное увлечение компьютерами, в которые добавляется все больше и больше кубитов.
Но "добавление кубитов" не так просто. Действительно, эти единицы, которые более конкретно являются атомами, могут легко нарушаться под действием сил, оказываемых на них соседними кубитами. Поэтому необходимо совершить тонкий подвиг - выровнять их таким образом, чтобы они взаимодействовали в компьютерном чипе и при этом не мешали друг другу.
Поэтому для осуществления точного контроля кубиты Osprey подключаются, по словам представителей IBM, к обычным электронным устройствам. Кроме того, в этом квантовом компьютере используются сверхпроводниковые схемы, преимущество которых заключается в том, что они очень хорошо проводят электричество. Однако они могут работать только при температуре -273 °C. Поэтому была создана специальная система охлаждения, и ученые внимательно следят за колебаниями температуры. Многочисленные настройки аппаратуры должны обеспечить большую стабильность.
Мощность новой машины IBM должна позволить, по словам Джея Гамбетты, физика из IBM, "делать (конкретные) вещи с помощью этих машин". До сих пор квантовые компьютеры разрабатывались в основном для исследовательских целей, но переход к конкретным применениям дается нелегко. Дарио Гилс, глава исследовательского отдела IBM, сообщил информационному агентству Reuters, что компания также находится на пути к запуску компьютера с более чем 1000 кубитами. Он и его команда работают над новым подходом для дальнейшего расширения масштабов.