Японцы создали сверхпроводящий квантовый компьютер, но ему все еще нужны обычные ПК

Компании Fujitsu и RIKEN достроили новый сверхпроводящий квантовый компьютер, но чтобы избежать квантового шума, им пришлось подсоединить его к кластеру из обычных компьютеров. Об этом сообщает The Register.

Конечно, под "обычными компьютерами" подразумевается дорогостоящий массив из множества высокопроизводительных компьютеров. "Обычными" они считаются потому что используют привычную нам двоичную систему вычислений.

Квантовый шум возникает из-за особенностей квантовой суперпозиции — частицы могут находиться сразу в двух состояниях и не всегда можно угадать в какой из них в тот или иной момент. Шум измерения возникает из-за взаимодействия квантовой системы с измерительным прибором. При измерении квантовой системы ее состояние нарушается, что приводит к возникновению шума.

В итоге японским ученым пришлось собрать 64-кубитную систему в сочетании с 40-кубитным симулятором на основе кластера из мощных компьютеров для достижения некоторой точности. Квантовый компьютер сейчас находится в Центре сотрудничества RIKEN RQC-Fujitsu и способен поддерживать 264 состояния квантовой суперпозиции и запутанности, что, по утверждению специалистов, позволяет компьютеру проводить вычисления в масштабах, слишком сложных для классических компьютеров. Тем не менее система будет работать вместе с классическими компьютерами, выполняющими квантовое моделирование, чтобы держать ее под контролем.

"Квантовые симуляторы, которые могут имитировать квантовые вычисления в цифровом виде, обеспечивают мост к разработке практических отказоустойчивых квантовых вычислений", — объяснили изданию представители Fujitsu, отметив, что отказоустойчивая система, способная генерировать надежные результаты, вероятно, появится через десять лет или даже больше.

Это не значит, что построенный квантовый компьютер бесполезен. Подобная гибридная система уже доказала свою точность при применении квантовых алгоритмов к химическим расчетам. В эксперименте с гибридной установкой была рассчитана энергия основного состояния молекулы, содержащей 12 атомов водорода. Используя комбинацию квантовых алгоритмов, теории внедрения матрицы плотности (метод разделения больших молекул на более мелкие фрагменты) и модель искусственного интеллекта, помогающую смягчить воздействие шума, Fujitsu и RIKEN заявляют, что им удалось выполнить эти энергетические расчеты с более высокой точностью, чем при использовании только классических алгоритмов.