Průlom pro kvantové PC: Nový zesilovač radikálně snižuje šum
Japonští vědci učinili průlom Vyvinuli mikrovlnný zesilovač, který téměř eliminuje šum při čtení qubitů a otevírá tak dveře masivnímu škálování budoucích kvantových počítačů.
Odměníme každého! Vyplňte komunitní průzkum a získejte luxusní ceny
Kdo jste, na čem a co hrajete, jaký obsah konzumujete a jaký vztah máte k AI? Věnujte nám pár minut a jako dárek za vyplnění získáte slevu na nákup a šanci získat také další luxusní ceny.
Zatímco my běžní smrtelníci netrpělivě vyhlížíme další generaci herních procesorů a grafik, ve světě kvantových počítačů se právě udál tichý, ale naprosto zásadní průlom. Kvantové stavy supravodivých qubitů jsou totiž extrémně křehké a čtení jejich nepatrných signálů vyžaduje obrovskou přesnost. Dosud používané zesilovače měly jeden velký problém: kvůli ztrátám v dielektrických materiálech vytvářely příliš mnoho vlastního šumu, který výsledky rozmazával a znemožňoval stavbu masivních systémů. To se ale nyní mění.
Vědci z japonského centra RIKEN pro kvantové počítání se rozhodli podívat na zoubek jádru takzvaného JTWPA (Josephsonova parametrického zesilovače s postupnou vlnou). Tradiční ztrátové materiály jednoduše hodili přes palubu. Místo nich nasadili inovativní strukturu spirálovitého vlnovodu připomínajícího "rybí kost". Signál jím prochází mnohem plynuleji a bez nechtěných ztrát.
Výsledek testů je fantastický. Nový prototyp dokáže číst extrémně slabé mikrovlnné signály qubitů s naměřenou hladinou šumu pouhých 0,68 kvanta. Pro představu o jaký extrém jde: absolutní fyzikální minimum, které pro podobné zesilovače povolují zákony kvantové mechaniky, je 0,5 kvanta!
Nejlepší zprávou pro celý hardwarový průmysl ale je, že tento objev nevyžaduje žádné nedostupné "unobtainium" z jiné galaxie nebo složité nové výrobní procesy. Design je plně kompatibilní se současnými standardy výroby supravodivých čipů. Laboratoře po celém světě tak mohou tento nový design nasadit v podstatě okamžitě za pomoci stávajících nástrojů.
Tento na první pohled nenápadný kus hardwaru je obrovským krokem kupředu. Zesilovače s téměř nulovým šumem umožní rychlejší a spolehlivější čtení více qubitů současně, což je kritický předpoklad pro stavbu stabilních kvantových procesorů s kapacitou 100 a více qubitů. Vypadá to, že prakticky využitelné kvantové mašiny se nám právě před očima přiblížily mílovými kroky.
