Ušteda hardvera i C-NOT vrata u kvantnom računalstvu
Jedan od ključnih izazova u razvoju kvantnih računala je efikasna primjena hardvera. Amazon Web Services (AWS) radi na inovativnim rješenjima kako bi optimizirao performanse svojih kvantnih sistema. Jedan od najvažnijih koraka u tom procesu jest pažljiva primjena C-NOT vrata (controlled-NOT), operacije koja se koristi tijekom korekcije pogrešaka. Istraživanja su pokazala da ova operacija ne uvodi nesrazmjerne pogreške u bitnim podacima. Održivost system težine na pogreške u fazama omogućava da se i dalje koriste jednostavni, hardverski učinkoviti kodovi za ispravljanje grešaka, čime se povećava efikasnost cijelog sustava.
Razvoj Ocelota: Tehnološki izazovi
AWS je započeo razvoj svog kvantnog računala poznatog kao Ocelot 2021. godine, a kako navodi istraživač Painter, taj proces je bio "problem s punim slojevima". Razvoj visokoperformantnih Qubita zahtijevao je inovativne metode uzgoja tantaluma, od kojeg su izrađeni mačkasti qubiti, na silicijskim čipovima. Osnovni cilj bio je minimizirati nedostatke na atomskom nivou, što je od suštinske važnosti za funkcionalnost kvantnih sistema.
Napredak u kontroli Qubita
Jedan od značajnih postignuća AWS-a je sposobnost kontrole više mačjih qubita u jednom uređaju. Puri ističe kako svaki novi posao doprinosi razvoju različitih vrsta Qubita, što je ključno za napredak u ovom polju. Međutim, razvoj kvantnih računala nije brz proces; očekuje se da će proći još nekoliko godina prije nego što se ostvare svi potrebni napreci. Mnogi stručnjaci vjeruju da će za sudjelovanje u korisnim kvantnim zadacima biti potrebno tisuće, ako ne i milijuni Qubita. Amazonove aktivnosti predstavljaju samo "prvi korak" prema ostvarenju ovih ambicija.
Izazovi i budućnost mačjih Qubita
Puri također naglašava da će istraživači morati smanjiti udio pogrešaka dok istovremeno povećavaju broj qubita. Ovo zahtijeva dodatne inovacije i optimizacije koje će omogućiti bolje korištenje i skaliranje resursa. Painter dodaje da je ta najava ključna za budućnost Amazona u kvantnom računalstvu. Sve do sada, tvrtka je prvenstveno slijedila konvencionalne dizajne kvantnih sistema poput Transmandon Qubita (Googleova i IBM-ova rješenja), dok je mačji Qubit bio u statusu "Skunkworks". Sada su odlučili dati prioritet razvoju mačjih qubita, smatrajući da je to od presudnog značaja za njihov budući inženjerski rad.
Ocelot kao demonstracija kvantne memorije
Trenutno, Ocelot funkcionira kao demonstracija kvantne memorije. Sljedeći korak u razvoju ovog kvantnog računala bit će dodavanje više Qubita na čip, kodiranje dodatnih informacija te provođenje stvarnih izračuna. Međutim, pred istraživačima su veliki izazovi, kao što su povezivanje žica i integracija više čipova u jedan sustav. Painter naglašava da "skaliranje nije trivijalno", što ukazuje na kompleksnost procesa koji nas čeka u budućnosti kvantnog računalstva.
Ova informacija pruža uvid u trenutne napore AWS-ovih istraživača i značajna postignuća u razvoju kvantne tehnologije, pokazujući put prema inovacijama i rješenjima koja bi mogla oblikovati budućnost računalstva.
