Устройство с 6100 кубитами — шаг к созданию самого большого квантового компьютера

Массив из 6100 ультрахолодных атомов цезия, управляемый лазерами, является крупнейшим когда-либо собранным набором кубитов, и исследователи надеются, что вскоре смогут превратить его в самый продвинутый в мире квантовый компьютер.

Устройство с более чем 6000 квантовых битов, или кубитов, побило предыдущий рекорд и стало первым шагом на пути к созданию крупнейшего на сегодняшний день квантового компьютера.

В настоящее время не существует единой, общепринятой конструкции квантового компьютера, но исследователи полагают, что для того, чтобы эти устройства были полезны, они должны содержать не менее десятков тысяч кубитов. В настоящее время рекордсменом является машина от Atom Computing с 1180 кубитами, но Ханна Манетч из Калифорнийского технологического института и её коллеги создали устройство с 6100 кубитами.

Реклама

Каждый из них представляет собой нейтральный атом цезия, охлаждённый до температур, близких к абсолютному нулю, и управляемый лазерными лучами. Все 6100 кубитов расположены в аккуратной сетке. По словам Манеча, исследователи спроектировали кубиты так, чтобы они обладали свойствами, исключительно подходящими для использования в вычислениях, хотя пока они не проводили подобных экспериментов.

Например, они настроили частоту и мощность лазеров, чтобы гарантировать, что хрупкие по своей природе кубиты сохраняют свои квантовые состояния, а вся сетка остаётся стабильной как можно дольше, что обеспечит более точные вычисления и более длительное время работы будущего квантового компьютера. Команда также проверила, насколько хорошо лазеры могут перемещать кубиты между различными частями массива, что будет важной частью вычислений, говорит Эли Батай, член команды, также работающий в Калифорнийском технологическом институте.

«Это потрясающая демонстрация простого масштабирования, которое могут предложить нейтральные атомы», — говорит Бен Блум из компании Atom Computing, которая также использует нейтральные атомы в своем устройстве.

Марк Саффман из Висконсинского университета в Мадисоне говорит, что новый эксперимент обнадеживает, поскольку он доказывает, что квантовые компьютеры на нейтральных атомах могут быть очень большими, но необходимо провести больше экспериментальных испытаний, прежде чем установку команды можно будет считать полноценным квантовым компьютером.

По словам члена команды Кона Леунга, также работающего в Калифорнийском технологическом институте, сейчас исследователи начинают искать наилучшие способы заставить свои кубиты выполнять вычисления, при этом делая это без ошибок. В конечном итоге, по его словам, они рассчитывают масштабировать свою машину до миллиона кубитов примерно за десять лет.

Природа DOI: 10.1038/s41586-025-09641-4

Источник: www.newscientist.com