Квантовый компьютер может стать реальностью уже к 2030 году — исследователи Caltech

Исследователи из Калифорнийского технологического института (Caltech) предположили, что для создания работоспособного квантового компьютера может понадобиться значительно меньше кубитов, чем считалось ранее. Это, по их оценке, делает возможным появление первых таких систем до конца текущего десятилетия.

В Caltech сообщили, что совместно со стартапом Oratomic они изучают подходы к снижению ошибок, которые мешают современным прототипам. По их расчетам, функциональную машину можно построить, имея порядка 10–20 тысяч кубитов.

Ранее предполагалось, что для корректной работы квантового компьютера потребуются миллионы кубитов. Кубит — базовая единица квантовых вычислений, аналог бита в классических системах.

В Caltech отметили, что уменьшение требуемого числа кубитов теоретически позволяет вывести квантовые компьютеры на практический уровень уже к концу десятилетия.

Перемещение атомов с помощью оптических пинцетов

Ключевая идея связана с предложенной архитектурой коррекции ошибок на основе «нейтральных атомов», где атомы можно физически перемещать и соединять на больших расстояниях при помощи лазеров, известных как «оптические пинцеты».

Теоретик Caltech Джон Прескилл заявил, что новая архитектура для нейтрально-атомных квантовых процессоров заметно снижает оценку необходимых ресурсов для отказоустойчивых квантовых вычислений, и выразил оптимизм относительно скорого появления действительно полезных квантовых систем.

Профессор физики Caltech Мануэль Эндрес, который недавно собрал крупнейшую на сегодня решетку кубитов, пояснил, что в отличие от других платформ нейтрально-атомные кубиты можно напрямую связывать на больших расстояниях, а оптические пинцеты способны «доставлять» атом через массив и запутывать его с другим атомом.

По данным Caltech, новая технология позволяет кодировать один логический кубит всего с помощью пяти физических кубитов — вместо примерно тысячи при традиционных методах. Эндрес назвал это «ультраэффективной коррекцией ошибок».

Квантовые рубежи ближе, чем кажется

В Oratomic сообщили, что планируют тесно сотрудничать с программой Caltech Advanced Quantum Computing Mission, которая занимается исследованиями в области квантовой обработки информации и ставит целью создание первого в мире отказоустойчивого квантового компьютера полезного масштаба.

Авторы также обратили внимание, что накануне Google опубликовала работу, в которой утверждается: квантовые компьютеры потенциально смогут взломать криптографию Bitcoin значительно быстрее и с меньшими ресурсами, чем предполагалось ранее.

В той же публикации Google призвала разработчиков криптопроектов заранее переходить на постквантовую криптографию (PQC), не дожидаясь появления реальных угроз. Компания также обозначила ориентир 2029 года для собственной миграции на PQC, предупредив, что «квантовые рубежи» могут оказаться ближе, чем кажется.

Источник: Caltech