Kvantový počítač Helios překonal 99,9% spolehlivost: Otevírá cestu k řešení složitých problémů

Partnerství veřejného a soukromého sektoru v USA oznámilo nové výsledky, které představují stabilní pokrok směrem k cíli Ministerstva energetiky USA – vytvoření kvantových počítačů odolných proti chybám.

Americký kvantový počítač Helios dosáhl v jednokubitových operacích rekordní přesnosti 99,9975 %, zatímco u dvoukubitových operací si udržel přesnost 99,921 %. Jedná se o nejvyšší věrnost, jaké kdy dosáhl komerční kvantový počítač v oboru, což otevírá cestu k budoucnosti s kvantovými počítači odolnými proti chybám.

Kvantové počítače jsou považovány za další hranici výpočetní techniky a závod o jejich spolehlivost je v plném proudu. Výzkumné ústavy a národní laboratoře v zemích jako USA, Velká Británie a Čína se snaží vytvořit potřebnou podporu pro startupy v oblasti kvantových počítačů, aby mohly budovat budoucnost výpočetní techniky. Vynikající výpočetní kapacity kvantových počítačů pramení z kvantových bitů neboli qubitů, které mohou současně ukládat více hodnot mezi 0 a 1. Stejné qubity jsou však také snadno narušitelné, což do výpočtů zavádí chyby. Vědci proto pracují na vývoji počítačů odolných proti chybám, které poskytují vysokou věrnost – tedy míru, jak blízko je kvantová operace hodnotě očekávané operace.

Helios od společnosti Quantinuum je 98kubitový kvantový počítač s 50 logickými qubity. Systém, postavený s využitím iontově vázaných qubitů, integruje také fotoniku, což umožňuje přenos dat rychlostí světla prostřednictvím mikroskopických optických kanálů. Tato konstrukce systému přináší dvojí výhody: pomáhá snižovat rizika pro data kvantových výpočtů a zároveň výrazně snižuje spotřebu energie. Spotřeba energie Heliosu je pouhých 40 kW, přestože je vybaven nejrychlejšími GPU na světě.

V nedávné studii společnost Quantinuum potvrdila rekordní věrnost pro své jednokubitové a dvoukubitové operace, čímž dosáhla v oblasti kvantových výpočtů nového rekordu v přesnosti dvoukubitových operací. Helios je dosud nejspolehlivějším kvantovým počítačem společnosti a je k dispozici pro komerční využití jako cloudová služba.

Přesto má Quantinuum před sebou dlouhou cestu, než se kvantové počítače jako Helios a jeho nástupci stanou běžnou záležitostí. Společnost spolupracuje s Sandia National Laboratories (SNL) na vývoji počítačů odolných proti chybám. SNL, přední inženýrská laboratoř v USA, má za úkol posuzovat příležitosti a rizika technologií, jako je kvantové počítání. Již více než dvě desetiletí využívá národní laboratoř své odborné znalosti a inženýrské kapacity k budování a sdílení kvantových zařízení na různých platformách.

Partnerství SNL s Quantinuum je součástí dohody o kooperativním výzkumu a vývoji, která vznikla poté, co výzkumníci ze Sandie vyvinuli technologie v integrované fotonice pro kvantové počítače s vázanými ionty. Ačkoli má Quantinuum sídlo v Coloradu, jeho výzkumný a vývojový kampus se nachází v Novém Mexiku, poblíž SNL. Národní laboratoř nadále pomáhá společnosti Quantinuum navrhovat a testovat nové komponenty, které budou začleněny do budoucích verzí kvantového počítače.