Компания Xanadu представляет Aurora — первый в мире фотонный квантовый компьютер

Компания Xanadu представила первый в мире универсальный фотонный квантовый компьютер, что стало историческим достижением для индустрии квантовых вычислений.

Эта 12-кубитная машина, получившая название Aurora, представляет собой революционный скачок в квантовых технологиях, сочетая в себе масштабируемость, модульность и сетевые возможности.

Состоящая из четырех независимых серверных стоек, соединенных между собой передовой фотонной технологией, Aurora построена из 35 фотонных чипов и включает в себя ошеломляющие 13 километров волоконной оптики.

Примечательно, что эта современная система работает полностью при комнатной температуре, что значительно отличается от криогенных требований многих других квантовых компьютеров.

Потенциал Aurora может быть увеличен до тысяч серверных стоек и миллионов кубитов, что открывает путь к созданию квантовых центров обработки данных, способных решать самые сложные вычислительные задачи.

Что отличает Aurora: преимущества фотонных квантовых вычислений

В качестве основы для квантовых вычислений и сетевого взаимодействия Aurora использует фотонику — манипуляции со световыми частицами (фотонами).

Такой подход дает явные преимущества по сравнению с традиционными методами квантовых вычислений, включая снижение требований к охлаждению, более высокую скорость обработки и плавную масштабируемость.

Используя коммерчески доступные фотонные чипы, изготовленные с применением современных технологий производства, Aurora гарантирует, что ее архитектура является одновременно практичной и перспективной.

Центральным фактором успеха фотонного квантового компьютера является его модульная конструкция. Четыре серверные стойки работают независимо друг от друга, но при этом легко объединяются в сеть, демонстрируя масштабируемость и гибкость системы.

Каждый модуль построен с использованием надежных состояний кубитов, которые поддерживают передовые квантовые операции, включая исправление ошибок и декодирование в реальном времени — важные элементы для практических квантовых вычислений.

Кроме того, фотонная технология Xanadu обеспечивает простое сетевое взаимодействие, позволяя соединять неограниченное количество модулей.

Эта архитектура не только масштабируема, но и соответствует строгим требованиям квантовой тактовой частоты и классического аппаратного контроля, создавая основу для крупномасштабных реализаций.

Кристиан Уидбрук, основатель и генеральный директор Xanadu, сказал:

Фотоника действительно является лучшим и наиболее естественным способом как вычислять, так и создавать сети.

В принципе, мы можем увеличить масштаб до тысяч серверных стоек и миллионов кубитов, но сначала мы сосредоточимся на производительности, снижении потерь и отказоустойчивости.

Преодоление квантовых проблем

Хотя модульная масштабируемость Aurora решает одну из самых больших проблем квантовых вычислений, остается еще одно серьезное препятствие: повышение производительности за счет отказоустойчивости и исправления ошибок.

Достижение отказоустойчивых квантовых вычислений требует минимизации оптических потерь, что является ключевым направлением работы команды Xanadu.

Сотрудничая с партнерами-литейщиками, Xanadu стремится оптимизировать дизайн чипов и процессы производства, тем самым повышая эффективность и надежность своей фотонной архитектуры.

Недавно опубликованные результаты исследования Aurora включают в себя подробные измерения допустимых оптических потерь, предлагая «дорожную карту» для усовершенствования системы, чтобы соответствовать строгим требованиям отказоустойчивых квантовых вычислений.

Трансформационный потенциал квантовых компьютеров

Квантовые компьютеры обладают огромным потенциалом, позволяющим изменить подход к решению сложных задач.

В отличие от классических компьютеров, которые используют двоичные биты для обработки информации, квантовые компьютеры используют кубиты, которые могут существовать в нескольких состояниях одновременно. Это позволяет им выполнять вычисления со скоростью, экспоненциально превышающей скорость традиционных систем.

Сферы применения квантовых вычислений охватывают широкий спектр отраслей. В здравоохранении квантовые компьютеры могут ускорить открытие лекарств благодаря моделированию молекулярных взаимодействий в беспрецедентных масштабах.

В логистике они могут оптимизировать цепочки поставок, чтобы снизить затраты и уменьшить воздействие на окружающую среду. Финансовые учреждения могут использовать квантовые алгоритмы для оценки рисков и оптимизации портфеля, а достижения в области искусственного интеллекта могут привести к прорыву в машинном обучении и обработке естественного языка.

Aurora представляет собой важнейший шаг на пути к реализации этих возможностей. Решив двойную задачу — масштабируемость и отказоустойчивость, — Xanadu заложил основу для будущего, в котором квантовые вычисления станут практичным и преобразующим инструментом.

Фотонный квантовый компьютер демонстрирует не только возможность масштабирования квантовых систем, но и практичность их применения в реальных сценариях.

По мере того как компания работает над улучшением допустимых оптических потерь и повышением отказоустойчивости, мечта о квантовых вычислениях в масштабах коммунального хозяйства становится все ближе к реальности.

Ранее ученые заявили, что смогут моделировать с помощью квантовых компьютеров столкновение частиц.

Иллюстрация: Схематическая диаграмма системы Aurora и основных модулей. Источник: Nature.

28.01.2025


Подписаться в Telegram



Хайтек

От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP

В НИЯУ МИФИ создали онлайн-сервис —...

CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее

Передовая роботизированная система CARMA II ус...

Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности
Нейросети будущего: поляритоны в СПбГУ бьют рекорды точности

Ученые из Санкт-Петербургского государств...

MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+
MIT учит дронов избегать столкновений: новый метод GCBF+

Инженеры из MIT придумали, как сдела...

Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры
Фокус на будущее: киноформные линзы меняют правила игры

Сотрудники лаборатории 3D-печати функциональны...

Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов
Российский минерал совершил революцию в мире двумерных материалов

Ученые Томского политехнического университета ...

Свет из земли: как глина превратилась в дисплей
Свет из земли: как глина превратилась в дисплей

Мир дисплеев скоро изменится благодаря новым м...

В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии
В МИФИ создан радиоизотопный прибор для отечественной металлургии

В Национальном исследовательском ядерном униве...

Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям
Преодоление физических барьеров: на пути к новым квантовым технологиям

Комментирует профессор Майя Вергниори, которая...

Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов
Впервые в России: в Катайске начали выпуск уникальных насосов

Катайский насосный завод, который находится в&...

Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы»
Ученые ТПУ продемонстрировали, как у капель появляются «пальцы»

Исследователи из Томского политехническог...

Science Advances: Ученые сумели подключить электроды к клеткам
Science Advances: Ученые сумели подключить электроды к клеткам

Исследователям из Университета Линчепинга...

Small Methods: Сублимация кристаллов диарилэтена — контроль над формой
Small Methods: Сублимация кристаллов диарилэтена — контроль над формой

Фотомеханические материалы из фотохромных...

Квантовые датчики обеспечат технологическую революцию к 2045 году
Квантовые датчики обеспечат технологическую революцию к 2045 году

Квантовые датчики находятся в авангарде т...

Стало известно, зачем ЕС инвестирует 24 млн евро в полупроводники
Стало известно, зачем ЕС инвестирует 24 млн евро в полупроводники

Европейский союз предпринимает решительные шаг...

В МИФИ создали интеллектуальную систему контроля работы 3D-принтеров
В МИФИ создали интеллектуальную систему контроля работы 3D-принтеров

Сотрудники Снежинского физико-технического инс...

Поиск на сайте

Знатоки клуба инноваций


ТОП - Новости мира, инновации

Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
Платиновая корона и танец молекул: как газы меняют структуру материала
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
PRSBBS: Почему макаки чешутся перед плохими решениями
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
13 миллиардов лет назад: как темная материя управляла галактиками
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
Луна, птицы и бактерии: как наука стала главным героем дня в Казани
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
День науки в КАИ: двигатели, стартапы и квантовые технологии
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Ферменты против похмелья: как новый сенсор изменит медицину и не только
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Сок под микроскопом: ученые научились ловить опасный гербицид за 20 минут
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Молодые ученые против COVID-19 и хронических ран: как открытия изменят медицину
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
Питомниковый кашель больше не проблема: появились быстрые тесты для собак
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
10 секунд до чистоты: история устройства, которое изменило дезинфекцию
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
Сорняк-разрушитель или лекарство будущего: ученые открыли секрет рейнутрии
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
CARMA II — автономный робот, который делает ядерные объекты безопаснее
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
Энергия будущего: низкотемпературная плазма и ее невероятные возможности
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От идеи до Росатома: история успеха проекта RSP
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир
От лаборатории к реальности: как кристаллы времени заряжают мир

Новости компаний, релизы

Школьников и студентов Хабаровского края приглашают написать всероссийский диктант «Наука во имя Победы»
Три представительницы Республики Татарстан стали победителями Всероссийского конкурса Знание.Лектор
Калужан приглашают к участию в XIII сезоне Международного инженерного чемпионата CASE-IN
В Калуге обсудили меры поддержки молодых учёных региона
Молодых и заслуженных ученых наградили в Хабаровске