Vědci tvrdí, že vyvinuli průlomové 3D kabelové řešení, které umožňuje stonásobné zvýšení počtu kvantové bity (qubity) a kvantové počítání čip může podporovat.
Typický kvantové výpočetní procesory (QPU) jsou postaveny s dvourozměrným, horizontálním vedením, stejně jako centrální procesorové jednotky (CPU) v našich klasických zařízeních. Ale toto tradiční zapojení omezuje počet qubitů, které vědci mohou nacpat do daného procesoru. Aktuálně dostupné čipy například od Googlu a IBM obsahují přibližně 105 qubitů a 120 qubitůrespektive.
To dává dohromady jeden QPU schopný podporovat 10 000 současných qubitů – 100násobný nárůst oproti současnému stavu techniky v supravodivých kvantových počítačích – na menším čipu. Podle QuantWare je to poprvé, kdy bylo takového počtu qubitů dosaženo na jediném kvantovém procesoru.
„Už léta lidé slýchají o potenciálu kvantových počítačů přeměnit obory z chemie na materiály na energii, ale průmysl se zasekl na 100-qubitových QPU, což nutí obor teoretizovat o zajímavých, ale vzdálených technologiích,“ Matt RijlaarsdamGenerální ředitel společnosti QuantWare, uvedl v prohlášení. „VIO společnosti QuantWare konečně odstraňuje tuto bariéru škálování a připravuje cestu pro ekonomicky relevantní kvantové počítače. S VIO-40K poskytujeme celému ekosystému přístup k nejvýkonnější architektuře kvantových procesorů s hyperškálováním, jaké kdy byly.“
Vertikální integrace se setkává s kvantovou demokratizací
Zástupci QuantWare říkají, že očekávají, že začnou dodávat první jednotky VIO-40K v roce 2028. Na podporu tohoto cíle firma říká, že postaví továrnu na výrobu QPU v průmyslovém měřítku v nizozemském Delftu, jejíž otevření je plánováno na rok 2026. Bude to „jedna z největších světových kvantových továren“ a první vyhrazená továrna pro kvantová otevřená zařízení (QOA).
Abychom uvedli tuto časovou osu do perspektivy, současný vývoj kvantových počítačů IBM cestovní mapa uvádí příchod 2 000 qubitových QPU na rok 2033 nebo později, bez stanoveného časového rámce pro čipy schopné podporovat 10 000 qubitů.
Úzké místo pro většinu firem pracujících na supravodivých kvantových počítačích spočívá ve způsobu, jakým jsou kvantové procesory stavěny. Protože výrobci dokážou na jeden plátek vtěsnat pouze tolik drátů, musí fyzici zřetězit více procesorů dohromady. Zatímco spojení mezi qubity na každém čipu jsou vysoce věrná, spojení mezi samotnými čipy jsou často věrná, což způsobuje úzké hrdlo pro přenos dat.
Řada VIO společnosti QuantWare používá vertikální kabeláž, která údajně umožňuje umístit až 10 000 qubitů na čip, který je menší než dnešní čipy ve stylu 100 qubitů. Toho je dosaženo pomocí technologie „čipletu“, která zahrnuje sešívání individuálně vyrobených modulů za účelem vytvoření kompletních čipů.
Namísto spoléhání se na spojení mezi čipy a čipy s nízkou věrností, jak to dělají současné kvantové procesory, jsou čipy vyráběny odděleně a poté spojeny dohromady, aby se vytvořilo prostředí systému na čipu schopné fungovat jako jediný QPU.
Kvantový mozek v krabici
Časová osa společnosti QuantWare je ve srovnání s jejími konkurenty poměrně ambiciózní, ale zástupci tvrdí, že jedním z faktorů ve prospěch společnosti je její přijetí QOA.
Na rozdíl od společností Google a IBM QuantWare nevyvíjí komplexní řešení kvantových počítačů. Jeho QPU jsou navrženy tak, aby spolupracovaly s komponenty od jiných firem, jako jsou řadiče Qblox a software Nvidia.
To znamená, že VIO-40K bude v podstatě plug-and-play s Nvidia NVQLINK – architekturou navrženou tak, aby umožnila QPU propojit s GPU v hybridním klasickém kvantovém systému – což mu umožní propojení se stávajícími superpočítači. To mu také umožní připojit se k Nvidia CUDA – paralelní výpočetní platformě a programovacímu modelu – a umožnit vývojářům bezproblémově integrovat celé kvantové pracovní zátěže do hybridních systémů.
V konečném důsledku to staví QuantWare do pozice potenciálně působit jako poskytovatel hardwaru podobného Intelu pro kvantové výpočetní systémy a spolupracovat s dalšími kvantovými výpočetními entitami v procesu.
