Xanadu Quantum Technologies представи първия мащабируем фотонен квантов компютър, работещ при стайна температура, с модулна архитектура за лесно разширяване и висока устойчивост на грешки.

Канадската компания Xanadu Quantum Technologies Inc. представи първия в света мащабируем и свързан фотонен квантов компютър. В свое изследване, публикувано в Nature, екип от инженери, физици и компютърни специалисти описва създаването на модулна квантова архитектура, която може да бъде лесно разширявана до практически неограничен размер.

Модулен дизайн за безпроблемно мащабиране

Докато учените по света търсят начини за създаване на практически приложими квантови компютри, Xanadu разработва модулен подход. Тяхната технология позволява изграждането на малки базови модули, съдържащи няколко кюбита, които могат да се комбинират в мрежа. Всеки допълнителен модул увеличава изчислителната мощност, като крайната цел е създаването на масивен квантов компютър чрез свързване на хиляди такива модули с оптични кабели.

Фотонна технология без нужда от охлаждане

За разлика от повечето съществуващи квантови компютри, които изискват свръхниски температури, системата на Xanadu работи при стайна температура. Това се постига благодарение на изцяло фотонната архитектура, която елиминира необходимостта от електронни компоненти.

Снимка на системата Aurora. Източник: DOI: 10.1038/s41586-024-08406-9

Прототип с впечатляващи резултати

За да докажат ефективността на своя подход, изследователите изграждат прототип – мрежа от четири сървърни шкафа, оборудвани с 84 стискащи устройства, създаващи 12 физически кюбита. Структурата включва:

  • Източници – генерират фотонни кюбити
  • Буферна система – съхранява кюбитите
  • "Рафинерия" – мултиплексира кюбитите за по-високо качество и заплетени състояния
  • Маршрутизация – управлява заплитането и клъстеризацията
  • Квантова процесорна единица (QPU) – създава стабилни клъстерни състояния

Висока устойчивост на грешки и мащабируемост

Изследователите тестват системата, като създават уникално заплетено състояние с милиарди режими. Тестовете показват, че платформата е способна на сложни и мащабни изчисления с висока устойчивост на грешки, което я доближава до практическо приложение.

Заключение

Мащабируемият фотонен квантов компютър на Xanadu е значителен пробив в квантовите технологии. Модулният му дизайн, работата при стайна температура и високата изчислителна мощност го превръщат в обещаващо решение за бъдещето на квантовите изчисления. Този подход може да проправи пътя към комерсиално приложими квантови системи с безпрецедентни възможности. Нужни са, разбира се, още изследвания.

Източник: Phys.org