Google представила новый квантовый процессор Bristlecone

Исследователи Google Quantum AI Lab показали новый квантовый процессор на ежегодной встрече физического сообщества США в Лос-Анджелесе.

Цели этой сверхпроводящей системы с квантовыми вентилями:

• обеспечение испытательной системы для тестирования системных ошибок;
• масштабируемость кубитных технологий;
• примеры использования квантовой симуляции, оптимизации и машинного обучения.

На изображении, где каждый «крестик» — кубит в схеме, показана их связь с ближайшими «соседями»:

Технические особенности

Технология 9-кубитного линейного массива, прошлая разработка команды, демонстрировала низкий процент ошибок при считывании (1 %) и основывалась на квантовых вентилях из одного (0,1 % ошибок) и двух кубитов (0,6 % ошибок). Этот процессор использует те же алгоритмы сбора и обработки, но, в отличие от старой системы, расширен до матрицы из 72 кубитов. Исследователи использовали именно такую систему, чтобы показать квантовое превосходство подобных устройств в будущем, опробовать различные методы коррекции ошибок, а также посодействовать разработке квантовых алгоритмов на современных устройствах.

Для проверки данного процессора разработчики написали специальный тест производительности. Он анализирует процент ошибок в одиночной системе с использованием произвольных квантовых схем и сравнивает результат с классической симуляцией. В случае, если процессор справится с достаточно низким процентом ошибок, он сможет обойти в производительности классический суперкомпьютер в определенной компьютерной задаче, называемой квантовым превосходством. Достижение квантового превосходства является одной из ключевых задач исследователей Google AI Lab.

Разработчики надеются на получение в Bristlecone аналогичной производительности и процента ошибок, как в 9-кубитной установке. Тем самым они докажут возможность масштабирования квантовых компьютеров.

Крупнейшие технологические компании уже на протяжении нескольких лет заняты разработкой квантовых компьютеров. Например, компания IBM предоставляет свободный доступ к своей квантовой вычислительной платформе. С помощью этого сервиса даже можно написать простую игру.