В России разработан уникальный пятикубитовый квантовый компьютер. IBM сомневалась в возможностях россиян

отметили
12
человека
в архиве

05.04.2021, Пн, 09:40, Мск, Текст: Эльяс Касми

Российские ученые создали первую отечественную пятикубитную интегральную схему для квантовых вычислений. Над ней работали специалисты МФТИ, и это полноценный российский прототип квантового процессора, который может использоваться в квантовом машинном обучении. Глава IBM Арвинд Кришна в начале 2020 г. открыто выразил сомнение, что Россия способна сделать прорыв в области квантовых вычислений.

источник: buzzitup.in

Отечественный квантовый процессор

В России разработана первая интегральная схема на базе пяти сверхпроводниковых кубитов в держателе. Ее создали специалисты Московского физико-технического института (МФТИ) в Лаборатории искусственных квантовых систем (ЛИКС), и, как сообщили представители вуза, эту разработку можно считать прототипом квантового процессора.

Разработчики этой многокубитовой системы в своем официальном сообщении утверждают, что она уникальна и полностью управляема. С их слов, даже на нынешней стадии разработки она может применяться в квантовом машинном обучении – отдельной области науки на пересечении квантовой физики и современных технологий обработки информации.

Созданная в лаборатории МФТИ, интегральная схема была изготовлена при участии сотрудников Центра коллективного пользования (ЦКП) (еще одно подразделение МФТИ). На момент публикации материала она прошла ряд испытаний, которые показали, что все ее элементы работают именно с теми параметрами, на которые рассчитывали разработчики.

Шесть лет работы

Первый российский кубит, по словам научного сотрудника ЛИКС Алексея Болгара, был получен шесть лет назад, в 2015 г. непосредственно в этой лаборатории. С его слов, после этого сотрудники лаборатории и ЦКП продолжили работу в данном направлении.

«Все эти годы сотрудники ЦКП МФТИ и лаборатории трудились над улучшением технологии изготовления сверхпроводящих квантовых структур с различной архитектурой. В результате сейчас мы имеем технологию, которая уже достаточно надежна для создания многокубитных вычислительных устройств. Созданная нами интегральная квантовая схема, в отличие от ранее разработанных в России прототипов, позволяет полностью контролировать состояние всех пяти кубитов. Такие интегральные схемы и необходимы для создания универсального квантового компьютера на сверхпроводящих кубитах. Это большой технологический успех», – отметил Алексей Болгар.

источник: filearchive.cnews.ru

Для дальнейшего развития интегральных схем МФТИ требуется модернизация его лабораторий.

Представители МФТИ отметили, что создание российской многокубитовой интегральной схемы стало возможным благодаря четырем факторам, и первый среди них – это значительное улучшение контроля геометрических и электрических параметров туннельных контактов. По словам представителей вуза, эти контакты можно считать «сердцем» сверхпроводящих кубитов, поскольку от качества и воспроизводимости их изготовления напрямую зависит работоспособность всей квантовой схемы.

Второй фактор заключается в наладке технологии изготовления микроволновых резонаторов, добротность которых в однофотонном режиме составляет сотни тысяч. Это тоже очень важная часть квантовых интегральных схем – они нужны для считывания квантового состояния кубитов.

Третий фактор – отладка процесса изготовления «навесных мостиков» (air bridge), необходимых для подавления паразитных резонансных модов, что положительно сказывается на добротности структур. Но самой важной составляющей, позволившей специалистам МФТИ создать многокубитовую схема, по их мнению, является накопленный ими за последние несколько лет опыт в этой сфере.

Планы на будущее

В МФТИ не уточняют, когда именно начнется эра российских квантовых компьютеров, как и не раскрывают свои дальнейшие планы по разработке новых многокубитовых интегральных схем и их внедрению. По словам Алексея Болгара, принимавшего непосредственное участие в разработке пятикубитовой схемы, Для каких-либо дальнейших действий в этой сфере необходимо модернизировать как ЦКП, так и лабораторию ИКС в составе МФТИ.

«Наши текущие результаты говорят о том, что технологические и измерительные возможности ЦКП и нашей лаборатории позволяют отработать и выполнить все этапы, необходимые для создания элементов квантовых процессоров, от технологических чертежей до интегральной квантовой схемы на чипе и ее измерений. Однако дальнейшее развитие работ по созданию управляемых элементов квантового компьютера и самого компьютера потребует модернизации “чистой зоны” ЦКП и дополнительного оснащения лаборатории современным исследовательским оборудованием», – отметил Алексей Болгар.

IBM сомневалась в успехах России

Компания IBM в лице своего генерального директора Арвинда Кришны (Arvind Krishna) выказывала сомнения в возможностях России создать собственный квантовый компьютер. В конце февраля 2020 г. Кришна, возглавивший IBM в апреле 2020 г., заявил, что IBM опережает другие страны «на десятилетия, а то и больше». На момент этого заявления Кришна, занимал пост старшего вице-президента IBM по облачным и когнитивным решениям.

Кришна также сообщил, что некоторые конкуренты компании, включая Google и ряд китайских предприятий, могут догнать IBM в ближайшие несколько лет. В потенциале России он усомнился:

«Россия сообщила, что инвестирует несколько миллиардов рублей на создание квантового компьютера. Я полагаю, это вовсе не означает, что у них есть возможность сделать это», – отметил глава корпорации.

Арвинд Кришна ссылался на заявление директора по цифровизации госкорпорации «Росатом» Екатерины Солнцевой, сделанное в ноябре 2019 г. Она говорила о проекте по инвестированию в квантовые компьютеры не просто миллиардов, а десятков миллиардов рублей, точнее, 24 млрд руб.

Слова Екатерины Солнцевой подтвердились в июне 2020 г., когда в распоряжении CNews оказалась дорожная карта, подготовленная госкорпорацией «Росатом» в рамках соответствующего контракта с Правительством. В ней говорилось, что на развитие квантовых вычислений планируется вложить 23,6 млрд руб.

Основные затраты, согласно документу, будут связаны с разработкой квантовых процессоров, причем четырех разных типов. Также запланировано создание облачной платформы для доступа к квантовых вычислениям.

Что до IBM, то компания делает определенные успехи на поприще квантовых вычислений. К примеру, еще в начале января 2019 г. она продемонстрировала разработанный ее специалистами прототип квантового 20-кубитного компьютера в оригинальном компактном корпусе.

Система представляла собой квантовое вычислительное устройство четвертого поколения, заключенное в герметичный корпус в форме куба с гранью длинной 2,75 м, который был выполнен из боросиликатного стекла толщиной 1,27 см. IBM позиционировала новинку как устройство для научного и коммерческого использования.

Добавил Базон Хикса Базон Хикса 6 Апреля
проблема (7)
Комментарии участников:
Базон Хикса
+1
Базон Хикса, 6 Апреля , url

Вопрос не к Базону, а к поиску. Проверял — было чисто

Готов понести наказание (сарказм) Суаре, прости… не было умысла, тема вообще не моя. Показалась интересной.

suare
+2
suare, 6 Апреля , url

Отличная тема, но вокруг неё много спекуляций, поэтому я, ни в коей мере сам не являясь специалистом в этой области, стараюсь вникнуть и получить уточняющие разъяснения для себя и своих коллег на ресурсе. Так я самообучаюсь и даю возможность сделать это всем желающим, предоставляя подробную информацию.

Я ни в коем случае не претендую на монополию в этой теме, просто призываю работать по надёжным первоисточникам и от экспертов, а не от журналистов, перевирающих экспертов.

Китайцы прямо опровергают информацию по этой проблематике, потому что у них создание квантового компьютера, а следовательно и квантовый скачок и квантовое превосходство с этим связанные намечены на следующий год. И этим первенством они не намерены делиться ни с кем другим.

Поэтому я особенно осторожно обращаюсь с понятиями «квантовый компьютер», «квантовый процессор» и «искусственный интеллект».

1.

[Квантовая гонка] Китайские физики экспериментально опровергли «квантовое превосходство» вычислителя Sycamore компании Google с помощью 60-ти видеокарт NVIDIA всего за пять дней Добавил suare 4 Апреля 

2.

Эксперт: Китай планирует создать сверхмощный квантовый компьютер к 2022 году Добавил precedent 4 Марта 2018

3.

Китайцы заявили о создании квантового компьютера в 10 млрд раз быстрее аналога от Google Добавил bitcoin2007 5 Декабря 2020 (исправил axes)

Китайские ученые создали прототип квантового компьютера «Цзючжан», который справился со стандартным проверочным алгоритмом в 10 млрд раз быстрее, чем Sycamore – 53-кубитный прототип квантового компьютера от компании Google.

Таким образом физики подтвердили, что это устройство может решать задачи, недоступные классическим компьютерам, то есть достигло «квантового превосходства».

Об этом пишет «Синьхуа» со ссылкой на статью в научном журнале Science.

4.

«Мы на пороге второй квантовой революции» Добавил ramstor 30 Сентября 2019

5.

В России планируют создать квантовый компьютер за пять лет. Разработка 50-кубитной системы обойдется в 900 млн рублей Добавил suare 5 Марта 2018

6.

Квантовые вычисления: существует ли квантовый компьютер на самом деле? Добавил suare 29 Ноября 2019

7.

ФПИ сравнил пуск квантового компьютера со взрывом первой атомной бомбы Добавил Никандрович 29 Ноября 2019

8.

Росатом запускает масштабный проект по созданию квантового компьютера Добавил precedent 7 Ноября 2019

P.S. Я предлагаю всем желающим присоединиться к продвижению темы квантового скачка и квантового превосходства. Но делать это аккуратно вникая в материал, чтобы избежать ненужных спекуляций на тему новейшего глобального превосходства и одной из его составляющих — квантового компьютера.

Это примерный перечень вроде ленинского:



Войдите или станьте участником, чтобы комментировать