Rigetti anunță un procesor cuantic de 80 de qubiți

Miercuri, 15 decembrie, startup-ul de calcul cuantic Rigetti a anunțat o serie de dezvoltări hardware interesante. Pentru început, utilizatorii săi ar avea acum acces la cipul său de nouă generație, numit Apsen-M, cu 40 de qubiți și performanță îmbunătățită. Deși acesta este mult sub numărul de qubiți atins de IBM, compania sugerează, de asemenea, un mod în care poate rămâne competitivă: testerii privați vor avea acum acces la o versiune de 80 de qubiți obținută prin conectarea a două dintre aceste cipuri. Separat, compania spune că acum experimentează să permită testerilor să acceseze o a treia stare de energie în hardware-ul său supraconductor, transformându-și qubiții în „qutriți”. Dacă aceste valori arată un comportament consistent, atunci ar permite manipularea a mult mai multe date în hardware-ul existent.

Nou și îmbunătățit

Pentru procesoarele tradiționale, progresele sunt de obicei măsurate în viteza de ceas, numărul de nuclee și consumul de energie. Pentru calculatoarele cuantice, una dintre cele mai critice măsuri este rata de eroare, deoarece qubiții își pierd urma stării într-un mod în care hardware-ul digital nu o face. Cu Aspen-M, Rigetti susține că un anumit tip de eroare – citirea stării qubitului – a fost redus la jumătate. Viteza analogică la ceas este cât de repede puteți obține semnale către qubiți care îi determină să efectueze operațiuni. Aici, compania spune că există o accelerare de 2,5 ori. Acest lucru este critic deoarece qubiții tind să-și piardă starea în timp. Cu cât puteți strânge mai multe operațiuni într-o anumită perioadă de timp, cu atât este mai probabil să obțineți un set complex de manipulări înainte ca procesorul să-și piardă starea. Toate acestea, plus numărul de qubit crescut, sunt tipurile de îmbunătățiri evolutive care au fost tipice dezvoltărilor de până în prezent. Forma de 80 de qubiți a Aspen-M poate reprezenta un progres mai semnificativ, deoarece Rigetti o descrie ca fiind „asamblată din două cipuri de 40 de qubiți”. Deși sunt destul de mici, qubiții sunt destul de mari în comparație cu caracteristicile hardware-ului tradițional de procesare. Semnalele care controlează și citesc și scriu date de la qubiți necesită, de asemenea, conexiuni mai mari la procesor. Toate acestea înseamnă că este probabil să existe o limită la câți qubiți putem pune pe o singură piesă hardware. Probleme similare apar cu tehnologiile alternative, cum ar fi qubiții de ioni prinși. Din aceste motive, o serie de companii au început deja să vorbească despre necesitatea de a pune în legătură mai mult de un cip individual pentru a crește numărul de qubit. Dacă Rigetti a rezolvat deja această problemă, atunci a depășit un obstacol tehnic important destul de devreme în dezvoltarea sa. Și, dacă soluția sa crește la mai mult de două cipuri, oferă o foaie de parcurs evidentă pentru creșterea rapidă a numărului de qubit. 

Separat de anunț, compania a publicat și o postare pe blog în care spunea că oferă acces experimental la un nou mod de a-și configura hardware-ul. Tot hardware-ul comercial disponibil în prezent este construit pe qubiți — hardware care poate adopta valori care includ două stări și o suprapunere a tuturor posibilităților între ele. Evident, un sistem cu trei stări oferă mult mai mult conținut informațional. Deci, de ce nu le folosește nimeni? Pentru transmonii, hardware-ul folosit de Rigetti, IBM și Google, problema este că nivelurile de energie ale stărilor disponibile dincolo de primele două sunt separate de cantități din ce în ce mai mici de energie. Deci, deși există o mică diferență între 0 și 1, există o diferență mai mică între 1 și 2, iar lucrurile se înrăutățesc de acolo. Pentru hardware-ul care este deja afectat de probleme de zgomot, devine greu să exerciți tipul de control necesar pentru ca nivelurile mai înalte să funcționeze. Dar Rigetti și-a modificat acum software-ul de control pentru a permite accesul programabil la una dintre stările cu energie mai mare. Va trebui să așteptăm ca utilizatorii să încerce acest sistem pentru a determina dacă este cu adevărat util, având în vedere starea atât a algoritmilor noștri, cât și a hardware-ului. Sursa: arstechnica.com