Naukowcy z Kalifornijskiego Instytutu Technologicznego teoretyzują, że funkcjonalny komputer kwantowy może wymagać znacznie mniej kubitów, niż wcześniej sądzono, co czyni możliwym wdrożenie pierwszego komputera kwantowego przed końcem dekady.
Naukowcy z Caltech, współpracujący ze start-upem Oratomic, powiązanym z Caltech, stwierdzili, że poprzez redukcję błędów, które „najeżają dzisiejsze podstawowe komputery kwantowe”, funkcjonalny komputer kwantowy mógłby zostać zbudowany z zaledwie 10 000 do 20 000 kubitów.
Wcześniej sądzono, że do prawidłowego funkcjonowania komputera kwantowego potrzebne są miliony kubitów, poinformował Caltech. Kubit to podstawowa jednostka komputera kwantowego i odpowiednik bitu w klasycznym komputerze, służący do kodowania informacji w systemie binarnym.
„Potrzeba mniejszej liczby kubitów oznacza, że komputery kwantowe mogłyby, teoretycznie, zacząć działać do końca dekady” – podał Caltech.
Innowacja teoretyczna to proponowana architektura korekcji błędów, która wykorzystuje „systemy atomów neutralnych”, w których atomy mogą być fizycznie przemieszczane i łączone na duże odległości za pomocą laserów zwanych „pęsetami optycznymi”.
„Opracowujemy nowe architektury dla procesorów kwantowych na bazie atomów neutralnych, które drastycznie zmniejszają szacowane zasoby potrzebne do obliczeń kwantowych odpornych na błędy” – powiedział we wtorek fizyk teoretyczny z Caltech, John Preskill, dodając:
„Ten postęp napawa mnie optymizmem, że szeroko użyteczne obliczenia kwantowe wkrótce staną się rzeczywistością.”
Powiązane: Komputery kwantowe potrzebują mniej kubitów, aby złamać kryptowaluty, niż sądzono: Google
Manuel Endres, profesor fizyki z Caltech, który niedawno stworzył największą w historii złożoną tablicę kubitów, powiedział:
„W przeciwieństwie do innych platform obliczeń kwantowych, kubity atomów neutralnych mogą być bezpośrednio łączone na duże odległości. Pęsety optyczne mogą przenosić jeden atom na drugi koniec tablicy i bezpośrednio splątywać go z innym atomem.”
Nowa technologia pozwala na zakodowanie każdego kubitu logicznego za pomocą zaledwie pięciu kubitów fizycznych, zamiast około tysiąca wymaganych przez konwencjonalne metody, podał Caltech.
„To jest naprawdę zaskakujące, jak dobrze to działa. Nazywamy to ultra-wydajną korekcją błędów” – powiedział Endres.
Oratomic poinformował, że będzie ściśle współpracować z Caltech’s Advanced Quantum Computing Mission, prowadząc bieżące badania nad przetwarzaniem informacji kwantowych i dążąc do zbudowania pierwszego na świecie odpornego na błędy komputera kwantowego o skali użytkowej.
Badanie pojawiło się zaledwie dzień po tym, jak Google opublikowało artykuł twierdzący, że komputery kwantowe mogą potencjalnie złamać kryptografię Bitcoina w dziewięć minut, potrzebując znacznie mniej mocy obliczeniowej niż pierwotnie sądzono.
W międzyczasie Google w swoim tegorocznym artykule wezwał deweloperów kryptowalut do przejścia z blockchainów na kryptografię postkwantową, czyli PQC, już teraz, zamiast czekać na pojawienie się realnych zagrożeń.
W zeszłym tygodniu gigant internetowy wyznaczył rok 2029 jako termin migracji na PQC, ostrzegając, że „granice kwantowe” mogą być bliżej, niż się wydaje.
Magazyn: Nikt nie wie, czy kryptografia odporna na ataki kwantowe w ogóle zadziała