Компания IonQ, специализирующаяся на квантовых вычислениях с использованием ионных ловушек, представила свою новейшую разработку. Аппарат оснащён 32 высококачественными кубитами с низким уровнем ошибок при выполнении квантовых операций (гейтов).
Рекордный квантовый объём
Согласно оценкам, проведённым по методологии квантового объёма (quantum volume), которую активно продвигает IBM, новая система IonQ демонстрирует показатель в 4 миллиона. Это на несколько порядков превышает результаты, которые недавно анонсировала сама IBM для своих систем. Такое заявление позволяет предположить, что IonQ создала самый мощный квантовый компьютер из существующих на сегодняшний день.
Интересно, что сама IonQ ранее не использовала этот показатель для оценки своих систем. Компания пояснила, что не считает квантовый объём идеальной метрикой, однако решила его опубликовать, поскольку он стал отраслевым стандартом для сравнения. Ключом к достижению такого результата стала рекордная точность взаимодействия между кубитами — 99,9%.
Стратегия развития и цели
«Всего за одно поколение оборудования мы увеличили число кубитов с 11 до 32, но что ещё важнее — мы значительно повысили точность, что позволяет эффективно использовать все эти кубиты», — заявил генеральный директор IonQ Питер Чэпмен. По его словам, для достижения «квантового преимущества» (решения практических задач, недоступных классическим компьютерам) потребуется от 80 до 150 высокоточных кубитов. План компании — ежегодно удваивать или значительно наращивать количество кубитов. «Компании, которые сейчас игнорируют квантовые технологии, рискуют серьёзно отстать», — добавил Чэпмен.
Особенности технологии
Важно понимать, что подход IonQ, основанный на ионных ловушках, принципиально отличается от технологий других игроков, таких как IBM (сверхпроводящие кубиты) или D-Wave (квантовый отжиг). Это делает прямое сравнение количества «сырых» кубитов некорректным. Именно для унификации сравнения разных архитектур и была введена метрика квантового объёма, которая учитывает не только количество, но и качество кубитов, а также связность системы.
«Наша новая система способна на то, что пока не под силу другим квантовым компьютерам. Более того, у нас есть чёткий план, как продолжать наращивать её мощность», — отметил соучредитель и главный научный сотрудник IonQ Крис Монро. Он также подчеркнул, что новая платформа позволит реализовать кодирование для коррекции ошибок — ключевую технологию для создания масштабируемых и надёжных квантовых компьютеров будущего.
Коррекция ошибок и доступность
Используя передовые методы коррекции ошибок, в IonQ рассчитывают, что для создания одного высоконадёжного «логического» кубита потребуется всего 13 физических кубитов из их системы. Это важный шаг к практическому применению квантовых вычислений.
На первом этапе новая система будет доступна ограниченному кругу пользователей в рамках приватной бета-версии. Учитывая амбициозность заявлений IonQ, часть экспертного сообщества относится к ним со здоровым скептицизмом, и практические тесты пользователей будут крайне важны. В дальнейшем доступ к компьютеру планируется предоставить через облачные платформы партнёров, такие как Amazon Braket и Microsoft Azure Quantum.
