Equal1, startup technologiczny z Irlandii zaprezentował właśnie pierwszy na świecie komputer kwantowy oparty na krzemie i zaprojektowany do bezpośredniej integracji z tradycyjnymi systemami obliczeniowymi. Urządzenie o sześciu kubitach, nazwane Bell-1, stanowi bardzo duży krok na drodze do wdrożenia praktycznych obliczeń kwantowych, łącząc najnowocześniejsze możliwości kwantowe z łatwością obsługi infrastruktury obliczeń o wysokiej wydajności (HPC).
Wprowadzony na rynek 16 marca przez firmę komputer kwantowy jest zbudowany tak, aby można go było zamontować w typowej szafie serwerowej powszechnie stosowanej w centrach danych. Pod względem rozmiarów fizycznych mamy tutaj zatem do czynienia z urządzenie o rozmiarach konwencjonalnego serwera graficznego o masie około 200 kilogramów. Dzięki temu można go łatwo wpiąć w istniejący konwencjonalny ekosystem informatyczny, bez konieczności wprowadzania znaczących modyfikacji.
Czytaj także: To najmniejszy komputer kwantowy, jaki widział świat. Do wykonywania obliczeń wystarcza mu jeden foton
To, co wyróżnia Bell-1 od wielu obecnych systemów kwantowych, to jego samowystarczalna konstrukcja. Tradycyjne komputery kwantowe (już jesteśmy na tym etapie rozwoju, aby takie określenie nie wywoływało zdziwienia) zazwyczaj wymagają wyspecjalizowanej infrastruktury, w tym skomplikowanych systemów chłodzenia, które obniżają temperatury robocze do wartości bliskich zera absolutnego. Bell-1 wyposażony jest w zintegrowaną jednostkę kriogeniczną o obiegu zamkniętym, która chłodzi cały system do temperatury zaledwie 0,3 kelwina.
Sercem Bell-1 jest 6-kubitowy system przetwarzania kwantowego UnityQ, układ zbudowany z krzemu i zaawansowanych technik wytwarzania półprzewodników. Umożliwiają one precyzyjną kontrolę i — co niezwykle ważne — umożliwiają długie czasy koherencji umożliwiające utrzymanie odpowiednich stanów kwantowych podczas obliczeń. W komputerze kwantowym wykorzystano kubity spinowe oparte na krzemie. Jak przekonują twórcy urządzenia, w ten sposób możliwe było uzyskanie wyższej gęstości, a tym samym lepszej skalowalności na dalszych etapach rozwoju urządzeń tego typu.
Warto tutaj zauważyć, że na pokładzie opracowanego przez naukowców chipu znajdują się nie tylko procesory kwantowe (QPU) ale także procesory Arm i jednostki przetwarzania neuronowego NPU. W efekcie nie ma tutaj potrzeby koordynowania pracy między poszczególnymi komponentami, co znacząco zwiększa wydajność całego urządzenia. Efekt takiego podejścia jest zaskakujący: z jednej strony bowiem mówimy o komputerze kwantowym, a z drugiej mamy do czynienia z urządzeniem plug-and-play, które wystarczy podłączyć do gniazdka zasilania, aby rozpoczęło pracę.
Czytaj także: Potężny komputer kwantowy zmiótł konkurencję z planszy. Dotychczasowy rekord został pobity 100-krotnie
Bell-1 oznacza ukoronowanie postępów firmy, o których poinformowano zaledwie kilka miesięcy temu, w grudniu 2024 roku. Mamy tutaj do czynienia z rekordową wydajnością i szybkością działania krzemowej bramki kubitowej, która bazuje na zaawansowanym systemie korekcji błędów opartym na sztucznej inteligencji.
Dzięki swoim możliwościom i bezproblemowej konstrukcji Bell-1 firmy Equal1 może utorować drogę do powszechniejszego wdrożenia komputerów kwantowych w istniejące już konwencjonalne systemy informatyczne, zbliżając nas do czasów, w których komputery kwantowe będą powszechnie stosowane do zadań związanych ze sztuczną inteligencją, uczeniem maszynowym i zaawansowanymi symulacjami.