Με δημοσίευση της στην επιθεώρηση «Nature» ερευνητική ομάδα παρουσιάζει έναν κβαντικό υπολογιστή που χρησιμοποιεί το φως για την επεξεργασία δεδομένων ανοίγοντας το δρόμο για κβαντικούς υπολογιστές που μπορούν να λειτουργήσουν σε δικτυακό περιβάλλον σε θερμοκρασία δωματίου.
Το νέο σύστημα, που ονομάζεται Aurora, είναι ο πρώτος φωτονικός κβαντικός υπολογιστής στον κόσμο που μπορεί να λειτουργήσει σε κλίμακα χρησιμοποιώντας πολλές μονάδες που διασυνδέονται μέσω καλωδίων οπτικών ινών. Το σύστημα παρουσιάζει μια λύση σε μερικά από τα μεγαλύτερa προβλήματα του κβαντικού υπολογισμού – συγκεκριμένα τη λειτουργία σε κλίμακα, την ανοχή σφαλμάτων και τη διόρθωση σφαλμάτων λένε οι επιστήμονες της εταιρείας Xanadu στην οποία ανήκει το νέο κβαντικό σύστημα.
Αυτή η ανακάλυψη θα μπορούσε να οδηγήσει στη δημιουργία βιώσιμων κβαντικών κέντρων δεδομένων με υψηλότερη ανοχή σφαλμάτων και χαμηλότερα ποσοστά σφάλματος από ό,τι μπορούμε να επιτύχουμε διαφορετικά σήμερα λένε οι ερευνητές.
Η ψύξη
Τα παραδοσιακά qubits, ή τα υπεραγώγιμα qubits, είναι τα δομικά στοιχεία του κβαντικού υπολογισμού και κρατούν το κλειδί για την γρήγορη επεξεργασία τεράστιων ποσοτήτων δεδομένων. Αλλά αυτά τα qubits χρησιμοποιούν σήματα μικροκυμάτων για να βοηθήσουν στην επεξεργασία δεδομένων, η οποία δημιουργεί θερμότητα που μπορεί να βλάψει το υλικό.
Περαιτέρω, οι τρέχουσες μέθοδοι ψύξης, οι οποίες χρησιμοποιούνται για τη δημιουργία ενός υπολογιστικού περιβάλλοντος σχεδόν απόλυτο μηδέν, βλάπτουν επίσης το υλικό και καθιστούν δύσκολη την πρόσβαση στις μηχανές. Χρησιμοποιώντας qubits βασισμένα στο φως αντί για μικροκυματικά ή υπεραγώγιμα qubit, η ερευνητική ομάδα δημιούργησε ένα σύστημα βασισμένο στο φως που χρησιμοποιεί δικτυωμένα φωτονικά τσιπ. Αυτό προσφέρει στο Aurora εγγενώς συνδεσιμότητα καθώς οι οπτικές ίνες αποτελούν τη βάση του παγκόσμιου συστήματος δικτύωσης.
Η τεχνολογία
Το πλαίσιο βασίζεται στην τεχνολογία που χρησιμοποιείται στο X8 (υλικό κβαντικού υπολογισμού) και στο Borealis (κβαντικό υπολογιστή ενός συστήματος) της εταιρείας. Το σύστημα χρησιμοποιεί 35 φωτονικά τσιπ συνδεδεμένα μέσω καλωδίων οπτικών ινών συνολικού μήκους 13 χλμ. «Η φωτονική είναι πραγματικά ο καλύτερος και πιο φυσικός τρόπος τόσο για υπολογισμό όσο και για δικτύωση. Τώρα θα μπορούσαμε, καταρχήν, να κλιμακώσουμε έως και χιλιάδες rack server και εκατομμύρια qubits» λένε οι ερευνητές.
Οι πιθανές εφαρμογές του πλαισίου φωτονικού κβαντικού υπολογιστή Aurora περιλαμβάνουν την προσομοίωση μορίων και τον υπολογισμό πιθανών αποτελεσμάτων φαρμακευτικών δοκιμών, εξαλείφοντας ενδεχομένως την ανάγκη για μακροχρόνιες δοκιμές φαρμάκων. Οι φωτονικοί κβαντικοί υπολογιστές ενδέχεται επίσης να εγκαινιάσουν την εποχή των εξαιρετικά ασφαλών, κρυπτογραφημένων επικοινωνιών γνωστών ως κβαντική κρυπτογραφία.
