IBM plāno trīs gadu laikā pārkāpt 1000 kubitu slieksni  (7)

Kompānija plāno 127 kubitu procesoru jau nākamgad, 433 kubitu procesoru 2022. gadā un 1121 kubitu datoru "IBM Quantum Condor" 2023. gadā.

Kubiti ir kvantu datoru ekvivalents bitiem klasiskajos datoros. Ja klasisko datoru informācijas pamatvienība – bits – var vienlaikus atrasties tikai vienā no diviem savstarpēji izslēdzošiem stāvokļiem (nulle vai viens jeb nav signāla vai ir signāls), tad kvantu datoros izmantotie kvantu biti jeb kubiti var eksistēt tā dēvētajā superpozīcijā, proti, būt gan nulle, gan viens vienlaikus. Mijiedarbība ar citiem kubitiem šajā "nenoteiktajā" stāvoklī ļauj kvantu datoriem ļoti īsā laikā aprēķinos ņemt vērā milzīgu skaitu mainīgo, kas nākotnē sola plašu pielietojumu dažādās zinātnes nozarēs.

Tiesa, pagaidām līdz praktiskam kvantu datoru pielietojumam ikdienā vēl ir zināms ceļš ejams, tostarp to stabilitātes uzlabošanā. Lai kubiti funkcionētu, kvantu datoru procesoriem jābūt atdzesētiem līdz ārkārtīgi zemai temperatūrai, teju līdz absolūtajai nullei.

"Kvantu dators ir ārkārtīgi trausls pret mijiedarbību ar apkārtējo vidi. Ja tā daļiņas adekvāti neizolē, tās sāk mijiedarboties ar apkārtējo vidi, un tur kvantu loģiku sāk aizstāt parastā loģika," 2019. gadā LTV raidījumā "Izziņas impulss" klāstīja matemātiķis un kvantu skaitļošanas pētnieks Andris Ambainis.

Tieši lielākas un jaudīgākas atdzesēšanas iekārtas izstrāde, lai varētu nodrošināt lielāku kvantu procesoru dzesēšanu, ir viens no uzdevumiem, ko šobrīd risina IBM. Tāpat tiek meklēti veidi, kā savstarpēji efektīvi savienot vairākus procesorus, radot kvantu datoru analogu mūsdienu klasisko datoru daudzkodolu procesoriem, raksta "Tech Crunch".

"Mēs par "Condor" domājam kā par pavērsiena punktu, stūrakmeni, kas iezīmēs spēju būtiski mērogot iekārtas un sekmīgāk ieviest kļūdu labošanu," norāda "IBM Quantum" viceprezidents un fiziķis Džejs Gambeta, norādot, ka ar "Condor" cer sekmīgi pētīt kvantu datoru sniegtās priekšrocības salīdzinājumā ar klasiskajiem superdatoriem dažādu jau reālu un praktisku problēmu risināšanā. Šobrīd lielākajā daļā gadījumu kvantu skaitļotāji pagaidām ir ierobežoti specifisku eksperimentu veikšanai laboratorijas apstākļos.

IBM savā 1121 kubitu datorā arī būtiski samazināt kļūdu skaitu – no aptuveni 1% šī brīža kvantu datoros līdz 0,0001%. Kvantu skaitļošana jau pašos pamatos ir ārkārtīgi sarežģīts un niansēts process, un panākt, lai kubiti sekmīgi un nekļūdīgi "sadarbojas" savā starpā, ir ļoti grūti, tieši tāpēc šobrīd vēl kvantu procesoros kubitu skaits ir mērāms desmitos, ne simtos.

Tiesa, arī 1000 kubitu procesors vēl nepavērs durvis uz praktisku pielietojumu visu apjomīgo problēmu risināšanā, taču, kā norāda "Science Alert", ar to būtu gana, lai uzturētu nelielu skaitu atsevišķu kubitu sistēmu, kas savā starpā spētu veiksmīgi mijiedarboties. Lai pilnībā realizētu kvantu skaitļošanas potenciālu, iespējams, būs nepieciešamas sistēmas ar kādu miljonu kubitu. Pašreizējais progress šajā visai jaunajā nozarē vieš cerības, ka tas ir tikai laika jautājums un sasniedzams mērķis, kaut gan prognozēt ko konkrētu te ir grūti.