211service.com
Mazā starta sacīkšu Google, lai izveidotu kvantu skaitļošanas mikroshēmu
Plašās Bērklijas starta biroja telpas Skaitļošanas noraidījumi lepojas ar trim ledusskapjiem, bet tikai vienā no tiem uzglabā pārtiku.
Pārējie divi izmanto šķidro hēliju, lai atdzesētu eksperimentālās datora mikroshēmas līdz grāda daļai no absolūtās nulles. Divus gadus vecais uzņēmums mēģina izveidot aparatūru, kas nepieciešama kvantu datora darbināšanai, kas varētu pārvarēt jebkuru parasto mašīnu, izmantojot kvantu mehāniku.
Uzņēmuma mērķis ir līdz 2017. gada beigām ražot prototipu mikroshēmu, kas ir ievērojami sarežģītāka nekā citas grupas, kas strādā ar pilnībā programmējamiem kvantu datoriem. Nākamās paaudzes mikroshēmām vajadzētu būt iespējai paātrināt dažu veidu mašīnmācīšanos un palaist ļoti precīzas ķīmijas simulācijas, kas varētu atvērt jaunus rūpnieciskos procesus, saka Čads Ridžeti, starta dibinātājs un izpilddirektors.
Viņš saka, ka mūsu izstrādātās mikroshēmas spēs atrisināt ļoti nopietnas problēmas. Kā piemēru Rigetti min Haber-Bosch procesu, ko izmanto, lai ražotu amonjaku mēslošanas līdzekļu ražošanai, kas tiek lēsts, ka patērē 2 procentus no pasaules enerģijas. Efektīvāka reakcijas katalizatora izstrāde varētu būt ārkārtīgi vērtīga.
Rigetti mērķis ir galu galā izveidot sava veida kvantu darbināmu mākoņdatošanas pakalpojumu, kurā klienti maksā, lai radītu problēmas ar uzņēmuma supravadītajām mikroshēmām. Tā arī strādā pie programmatūras, lai citiem uzņēmumiem būtu viegli rakstīt kodu savai kvantu aparatūrai.
Šis plāns paredz, ka Rigetti jāveic zinātnes un inženierijas lēcieni, kas līdz šim nav izvairījušies no valdības, akadēmiskajām un korporatīvajām laboratorijām. Lai gan fiziķi ir ieskicēti kvantu datoru projektēšanas pamatprincipi un kādas priekšrocības tie varētu dot, to izveide izrādās sarežģīta.
Rigetti Computing izgatavota kvantu skaitļošanas mikroshēma ar trim kvantu bitiem, kas attēlo digitālos bitus, izmantojot kvantu stāvokļus.
Tas ietver ierīču, ko sauc par kubitiem, savienošanu, kas attēlo digitālos datu bitus, izmantojot smalkus kvantu mehāniskos stāvokļus. Tāpat kā parastā datora pamatkomponenti, tie var kodēt vai nu a 0 vai a viens — bet viņi var arī nonākt stāvoklī, kas faktiski ir abi vienlaikus. Kad kubiti šajā superpozīcijas stāvoklī mijiedarbojas, tie var izmantot skaitļošanas īsceļus, kas nav pieejami parastajiem datoriem.
Fiziķi ir izveidojuši kubitus dažādos veidos. Taču akadēmiskie un valdības pētnieki ir ieguvuši tikai nelielu skaitu kubitu, kas strādā kopā. Kanādas jaunuzņēmums D-Wave ir pārdevis mikroshēmu ar vairāk nekā tūkstoš kubitu klientiem, tostarp Lockheed Martin un Google, taču vēl nav pārliecinoši pierādīts, ka tehnoloģija piedāvā kvantu datora priekšrocības.
Kubitus ir grūti darboties grupās, jo kvantu stāvokļi, ko tie izmanto datu attēlošanai, ir ārkārtīgi delikāti un ierīces traucē viena otru. Rigetti saka, ka viņa uzņēmums ir izstrādājis kubitu dizainu, kam vajadzētu būt pietiekami stabilam, lai to palielinātu, un ko var izgatavot, izmantojot parastās mikroshēmu ražošanas metodes.
Starta uzņēmums pašlaik testē trīs kubitu mikroshēmu, kas izgatavota, izmantojot alumīnija shēmas uz silīcija plāksnītes, un nākamajā gadā paredzētajam dizainam vajadzētu būt 40 kubitiem. Rigetti saka, ka tas ir iespējams, pateicoties viņa uzņēmuma izveidotajai projektēšanas programmatūrai, kas samazina prototipu skaitu, kas būs jāizveido ceļā uz galīgo dizainu. Viņš saka, ka versijas ar 100 vai vairāk kubitiem varētu uzlabot parastos datorus, kad runa ir par ķīmijas simulācijām un mašīnmācīšanos.
Citi, kas strādā ar kvantu skaitļošanu, piekrīt pārliecībai, ka kubitu tehnoloģija beidzot ir sasniegusi punktu, kurā ierīces var apvienot daudz lielākā skaitā. Google kvantu skaitļošanas laboratorijas vadītājs, kas tāpat kā Rigetti izmanto supravadošus kubitus, ir paredzējis, ka viņš pāris gadu laikā var izveidot mikroshēmas ar aptuveni 100 uzticamiem kubitiem (skatiet Google Quantum Dream Machine). Pētnieki no IBM, MIT Lincoln Lab un citur ir arī izstrādājuši augstas kvalitātes supravadošus kubitus (skatiet IBM parāda kvantu skaitļošanas mikroshēmu). Rigetti iepriekš strādāja IBM kvantu skaitļošanas pētniecības grupā.
Šis ir ļoti aizraujošs laiks, saka Daniels Lidars , Dienvidkalifornijas universitātes Kvantu informācijas zinātnes un tehnoloģiju centra direktors. Tas nav pakāpeniski; mēs patiešām sākam redzēt, ka dažādas grupas, kas strādā ar supravadošiem kubitiem, sper lielus soļus uz priekšu.
Tomēr joprojām nav skaidrs, kad varētu izgatavot noderīgas liela mēroga kvantu mikroshēmas, saka Lidars. Nopietns mēģinājums to uzbūvēt joprojām ir dārgs pasākums, viņš saka.
Google tiešsaistes reklāmu biznesa peļņa ļauj brīvi veltīt milzīgus resursus kvantu skaitļošanas laboratorijai, ja tas vēlas. D-Wave, vienīgais uzņēmums, kas piedāvā liela mēroga supravadošu kubitu mikroshēmu, nodarbina vairāk nekā 100 cilvēkus un ir saņēmis vairāk nekā 120 miljonus ASV dolāru no dažādiem investoriem, tostarp no Amazon dibinātāja Džefa Bezosa un CIP.
Rigetti uzņēmums līdz šim ir piesaistījis finansējumu 5 miljonu ASV dolāru apmērā un nodarbina aptuveni 15 cilvēkus. Viņš apgalvo, ka intensīvie starta ierobežojumi nodrošina vislabāko vidi, lai atrisinātu lielo izaicinājumu, kas saistīts ar kubitu tehnoloģijas palielināšanu, un ka uzņēmums pēc vajadzības piesaistīs vairāk naudas un pievienos darbiniekus.