Компания Intel начала поставки первых квантовых чипов. Первый образец для прогона в тестовых приложениях состоит из 17 сверхпроводящих кубитов. Большого эффекта от такого чипа ожидать не стоит, потому что, например, D-Wave в 2015 году уже представила квантовый процессор на 1.000 кубитов, а следующим шагом будет D-Wave 2000Q на 2.000 кубитов соответственно.
Однако в настоящий момент не важно, состоит чип из 17 или 2.000 кубитов, потому и то и другое - часть исследований, и ни один чип не может выполнять реальные вычисления. Чип Intel был разработан исследовательским центром Components Research Group (CR) в Орегоне и изготовлен на Fab 42 в Аризоне совместно с Assembly Test and Technology Development (ATTD).
Несмотря на то, что, казалось бы, Intel заинтересовалась квантовыми компьютерами достаточно поздно, первые шаги в разработке компания сделала еще в 2014 году. Собственные технологии производства обеспечивают Intel серьезные преимущества перед конкурентами.
В первую очередь Intel обращает внимание на точности компонентов. Среди всех прочих нюансов, важно отделить кубиты друг от друга для предотвращения взаимных помех. Кроме этого, нужно создать интерконнект, который будет в 10 - 100 раз быстрее предыдущих технологий. Важной частью исследований является поиск и создание новых материалов. Эра квантовых вычислений находится в самом начале развития.
В итоге квантовые компьютеры должны помочь развитию химической отрасли, изучению материалов, а также молекул и атомов. Но условия, в которых должны работать квантовые компьютеры, далеки от того, чтобы назвать их простыми. Температура квантового процессора должна поддерживаться совсем немногим выше абсолютного нуля, который равен −273,15 °C. Для охлаждения до такой температуры используется жидкий гелий. Все это подразумевает огромные затраты энергии и дополнительные модули охлаждения, кроме жидкого гелия.
Что такое квантовые вычисления?
Работа квантового процессора сильно отличается от обычных бинарных вычислений. Последние представляют собой два состояния: 1 и 0, первому из которых соответствует закрытый затвор транзистора, а второму - открытый.
Однако квантовый компьютер основан на квантовой механике и принципе квантовой суперпозиции. Согласно этому, один кубит может быть и 1 и 0 одновременно. Таким образом, в двоичной системе кубит может представлять и 00, и 01, и 10, и 11. С увеличением количества кубитов, производительность системы растет экспоненциально.
Так почему же современные компьютеры до сих пор не используют данный принцип? Дело в том, что вся инфраструктура квантового компьютера довольно сложна. После того, как информация считывается из кубита, она теряет когерентность, то есть компьютер дает один случайный ответ на поставленную задачу, в то время, как преимуществом квантовых вычислений является как раз суперпозиция ответов. И это только одна из многих проблем, которые надо решить.