Квантовые компьютеры, по мнению многих экспертов, это будущее ИИ и вычислительной техники. И хотя пока нет даже единого стандарта для них, ряд технологических компаний экспериментирует с ними. Так, компания Intel уже в 2015 году выделила на исследования в области разработки квантовых вычислителей $50 млн.

На текущий же момент в компании уже создано несколько опытных версий. Как сообщается, Intel работает по двум направлениям в этой области. Первое — это классические суперпроводимые квантовые вычислители, а второе — спиновые кубиты на кремниевой основе.

Ранее, во время выставки CES 2018 компания рассказывала о начале опытных поставок семейства чипов Tangle Lake для сверхпроводящих квантовых систем. В частности, ландскому институту QuTech компания поставляет 17-кубитные и 49-кубитные процессоры. И тогда же был дан намёк на разработку квантовых процессоров на спиновых кубитах. А на днях их представили официально.

Интересно, что заявление об анонсе совпало с публикацией на сайте Nature статьи от учёных их того же института QuTech о создании первой квантовой ВС из двух спиновых кубитов, которую можно произвольно программировать. В перспективе это позволит создать программируемые системы из произвольного числа кубитов.

Как отмечается, квантовые процессоры выпускаются на тех же заводах, что и классические. Правда, спиново-кубитные процессор всё также требуют снижения температур до 1 К (-272,15 по Цельсию), что в 50 раз выше, чем в случае сверхпроводимых кубитовых систем.

Отметим также, что на данный момент учёные уже научились умеют контролировать отдельные кубиты. Проще говоря, они могут удерживать их в когерентных состояниях и проводить измерения без разрушения когерентности. Но для системы из множества кубитов пропорционально возрастает число ошибок. Причинами этого является интерференция и утечка состояния кубита. Также растут затраты на калибровку оборудования и поддержание когерентности кубитов. Потому удержание контроля является одним из важнейших спектров «квантового преимущества».

Другим моментом является возможность программирования — то, что собственно и сделали в QuTech. Да, уже есть квантовые процессоры на 51 кубит, но они являются жёстко сформированными под определённые задачи. А программирование позволит решать теоретически любые задачи, как и на классическом компьютере.

Это было достигнуто за счёт совмещения однокубитных и двухкубитных затворов. Такой процессор может выполнять определенные последовательности действий и обрабатывать входные данные в течение времени декогеренции системы. В качестве доказательства на нём были опробованы алгоритмы Дойча-Йожи и поиска Гровера. Первый определяет, является ли некоторая функция двоичной переменной f постоянной или сбалансированной. А второй находит такое значение x0 для заданной функции f, что f(x0) = 1 (при этом f(x) = 0 для всех остальных значений переменной). Как отмечается, результаты не были идеальными из-за шума, однако после поправки на него эксперимент и теория в целом совпали.

В теории же существуют модели для 500-кубитных процессоров на основе квантовых точек и возможность создания интегральных схем для них. В декабре 2017 года группа ученых под руководством Менно Вельдхорста описала такой способ.