В последние годы квантовые компьютеры показали удивительные перспективы: компании от IBM до Google создают все более мощные машины, которые по сути предназначены для использования во многих областях, от шифрования до медицинских исследований.
Кубиты — квантовые биты, которые одновременно занимают суперпозицию единиц и нулей — являются строительными блоками квантовых машин. Но самые мощные сегодня квантовые компьютеры крайне неэффективны из-за явления, называемого «квантовой ошибкой». Это затрагивает более 1000 кубитов на каждый незатронутый «логический» кубит.
Теперь французский стартап Alice & Bob тестирует новый тип Quibt, предназначенный для противостояния квантовым ошибкам, взяв за основу оригинальный эксперимент «Кот Шредингера», на котором основана теория квантовой суперпозиции.
Инвестиции в производительность кубитов с кошачьим состоянием
Например, вместо того, чтобы кодировать кубиты, используя разные уровни энергии, стратегия Алисы и Боба состоит в том, чтобы создать два диаметрально противоположных состояния — например, состояние жизни и смерти, которое испытывает упомянутый выше кот. В частности, они использовали сверхпроводящие микроволновые резонаторы, которые колеблются между двумя состояниями вибрации.
Исследователи говорят, что для взлома шифрования RSA-2048 с помощью квантового компьютера потребуется около 22 миллионов обычных кубитов, но только 350 000 кубитов в «кошачьем состоянии». А на каждый логический кубит Алисе и Бобу понадобится всего 40 кубитов. Влияние этого исследования настолько велико, что Amazon также начала работу над собственными кубитами «Кошачьего государства».
«Когда мы впервые узнали, что Amazon работает над кошачьими кубитами, нашей первой реакцией как молодого стартапа было, конечно, обильно потеть», — сказал Пероннин. Спектр Института электронной техники (IEEE). Публикация.
«Но потом мы проспали это и поняли, что, возможно, это было лучшее, что могло с нами случиться. Мы не соревнуемся, чтобы увидеть, кто победит; это кошачьи кубиты по сравнению с другими возможными технологиями, так что для нас это отличное внешнее подтверждение».
Эти «кошачьи состояния» чрезвычайно устойчивы к перевороту битов — то есть состояние кубита меняется с 1 на 0 или наоборот. Однако они, как правило, более восприимчивы к изменениям фаз, когда кубиты переключаются между одной из двух противоположных фаз. Однако исследователи утверждают, что один тип ошибок исправить легче, чем два.
Компания надеется разработать 14-кубитную систему к концу 2023 года, но стартапу понадобится еще шесть месяцев для ее калибровки, поэтому Стья в ближайшее время ждет дополнительной информации.