IonQ выпустила «квантовых котиков» в мир — раскрыла секреты создания безотказных квантовых компьютеров

На сайте препринтов arXiv.org вышла статья с полным описанием архитектуры, идеологии и программных пакетов квантовых компьютеров компании IonQ. Архитектура носит название Walking Cat, связанное с так называемыми «кошачьими кубитами» — состояниями суперпозиции системы, позволяющими избежать ошибок вычислений. Название архитектуры созвучно концепции кошки, гуляющей сама по себе — статья IonQ в полном объёме раскрывает детали, важные для понимания её сути.

Выбираем лучший игровой ноутбук до 100 000 рублей: сравнительное тестирование 7 интересных моделей

Обзор Intel Core Ultra 5 250K Plus, или Как Arrow Lake превратился в «топ за свои деньги»

Ryzen и DDR5-6000 на чипах Samsung — G.Skill даёт добро

Обзор Ryzen 9 9950X3D2: правильный 16-ядерник с 3D-кешем

72 полёта над Марсом: как Ingenuity пережил зиму, сбои и собственную миссию

Обзор Intel Core Ultra 7 270K Plus — лучший Arrow Lake за полцены

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

В свободно доступном материале специалисты IonQ подчёркивают, что они не просто излагают теоретическую концепцию, а дают детализированные инженерные спецификации для построения отказоустойчивого квантового компьютера. Документ описывает полный стек архитектуры — от компилятора до аппаратного уровня. Он вполне способен подтолкнуть к созданию систем, включающих десятки тысяч физических кубитов, а это ключевой шаг к практическим квантовым вычислениям.

Ключевая идея архитектуры опирается на использование так называемых «cat-состояний» (состояний суперпозиции типа кошки Шрёдингера, которая одновременно и мертва, и жива). Эти состояния делают кубиты устойчивыми к одному типу ошибок — переключениям битов. Собственно, компания Amazon тоже смотрит в сторону «кошачьих» кубитов. В архитектуре IonQ эти состояния производит «фабрика кошек», которые затем «гуляют» по системе и создают запутанные состояния в соответствии с заданным для вычислений алгоритмом. Их повышенная устойчивость к одному из видов ошибок служит гарантией создания отказоустойчивых квантовых платформ, способных отрабатывать миллионы вентилей в сутки.

Архитектура Walking Cat обеспечивает гибкую связь между кубитами. Работа алгоритма осуществляется за счёт перемещения ионов без заранее созданной сложной проводной топологии. Это позволяет параллельно выполнять операции и масштабировать систему за счёт добавления новых зон, а не усложнения соединений.

Ранее компания IonQ показала способность обеспечивать точность двухкубитных операций на уровне 99,99 %. Она уверена, что архитектура поддаётся масштабированию и появление имеющих практическую ценность квантовых компьютеров произойдёт благодаря её разработкам для кубитов на базе ловушек ионов. И это произойдёт в обозримом будущем.