Гонка квантовых компьютеров: Amazon и КуЭра обещают революционную систему к 2028 году

Сфера квантовых вычислений переживает противоречивый период своего развития. С одной стороны, технологические гиганты ускоряют планы по запуску практических систем, с другой — классические алгоритмы все еще оказывают достойное сопротивление квантовому превосходству. Компания Amazon в партнерстве с КуЭра Компутинг объявила о создании к 2028 году «мега-квантовой» системы под названием Либра. Об этом сообщает Иксбт.ком.

Ожидается, что новая система будет способна выполнять около миллиона квантовых операций и работать с сотнями логических кубитов. Логические кубиты — основа отказоустойчивых вычислений, необходимых для решения сложных задач в таких областях, как квантовая химия, физика высоких энергий и материаловедение. По данным иксбт.ком, такие системы обеспечивают стабильность за счет многократного дублирования данных и постоянной проверки ошибок.

Нейтральные атомы и ионные ловушки: два разных подхода

Компания КуЭра в своей системе Либра использует архитектуру нейтральных атомов. В ней отдельные атомы удерживаются в специальной решетке с помощью лазеров и управляются световыми полями. В лабораторных условиях уже продемонстрированы массивы из почти 3000 атомов. Однако технология сталкивается с фундаментальными проблемами, такими как перегрев атомов и их потеря при манипуляциях, что усложняет процесс исправления ошибок.

Параллельно компания Quantinuum развивает систему Helios, основанную на ионных ловушках. Здесь ионы перемещаются по кольцевой структуре и обрабатываются в специальных «рабочих зонах». Главным преимуществом этой архитектуры является крайне низкий уровень ошибок. В системе Helios показатель ошибок для однокубитных операций составляет 0,00003, что делает моделирование этих процессов на классических компьютерах практически невозможным.

Helios также внедряет программную модель «виртуальных кубитов». В этой модели пользователь определяет задачу абстрактно, а сама система распределяет вычисления между физическими кубитами и исправляет ошибки в режиме реального времени. Такой подход приближает квантовые вычисления к знакомой нам модели облачных вычислений и упрощает их использование.

Беспощадная конкуренция с классическими алгоритмами

Наряду с техническими достижениями пересматривается само понятие «квантового превосходства». Например, научная группа К-КТРЛ утверждала, что моделирование физической системы на квантовом процессоре IBM в 3000 раз быстрее классического метода. Однако исследователи из Мултиверсе Компутинг, оптимизировав классический алгоритм, смогли сократить этот разрыв до 36 раз, а в некоторых случаях классический метод даже превзошел квантовый результат.

Сейчас отрасль находится в состоянии постоянного состязания: квантовые компании стремятся перейти к стабильным логическим кубитам, а разработчики классических алгоритмов сужают круг задач, где квантовое ускорение действительно необходимо. IBM даже запустила специальный трекер квантового превосходства, где результаты регулярно обновляются по мере появления новых классических алгоритмов.

Резюмируя, главный вопрос не в том, когда появятся квантовые компьютеры, а в том, какие задачи останутся экономически оправданными для них. Ожидается, что к 2028 году системы, обещанные Amazon и ее партнерами, дадут окончательный ответ на этот вопрос.