Прорыв в квантовых вычислениях: Fujitsu и RIKEN представили квантовый компьютер на 256 кубитах
Компании Fujitsu и RIKEN объявили о значительном достижении в области квантовых вычислений — разработке сверхпроводящего квантового компьютера с 256 кубитами. Новая система, созданная в Центре сотрудничества RIKEN RQC-FUJITSU в Вако, Япония, демонстрирует четырёхкратное увеличение вычислительной мощности по сравнению с предыдущей моделью на 64 кубита, представленной в 2023 году.
Расширение границ квантовых возможностей
Первый квантовый компьютер на 64 кубита, разработанный совместно Fujitsu, RIKEN и другими партнёрами, начал работать в октябре 2023 года при поддержке Министерства образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии (MEXT). Новая система, основанная на этом фундаменте, теперь может похвастаться 256 кубитами, что делает её одной из крупнейших сверхпроводящих квантовых систем в мире.
В системе используется масштабируемая трёхмерная структура соединений, которая эффективно организует четырёхкубитные элементарные ячейки. Это демонстрирует, как будущие квантовые компьютеры могут расширяться без необходимости масштабных изменений в конструкции.
Одним из наиболее значительных технических достижений стало решение проблемы охлаждения внутри разбавительного холодильника путём четырёхкратного увеличения плотности кубитов в существующей системе охлаждения. Система достигает этого благодаря тщательному балансу между теплом, генерируемым схемами управления, и охлаждающей способностью холодильника, при этом поддерживая сверхвысокий вакуум и крайне низкие температуры, необходимые для сверхпроводящих кубитов.
Путь к глобальному внедрению
Разработанный сверхпроводящий квантовый компьютер с 256 кубитами скоро будет интегрирован в гибридную квантовую вычислительную платформу, созданную совместно Fujitsu и RIKEN. Начиная с первого квартала 2025 финансового года, система будет доступна компаниям и исследовательским учреждениям по всему миру.
Ожидается, что это расширение позволит пользователям решать более сложные задачи, включая моделирование крупных молекул и демонстрацию передовых алгоритмов коррекции ошибок, необходимых для практических квантовых вычислений.
Параллельно обе организации работают над повышением удобства использования платформы, обеспечивая более тесное взаимодействие между квантовыми и классическими компьютерами. Такой фокус на гибридных квантово-классических системах направлен на поддержку эффективного выполнения всё более сложных алгоритмов, что является важным шагом в расширении применимости квантовых технологий в реальном мире.
Перспективы развития до 1000 кубитов
Fujitsu и RIKEN не останавливаются на достигнутом и уже ведут исследования и разработки в направлении создания сверхпроводящего квантового компьютера на 1000 кубитов. Планируется, что он будет установлен в 2026 году на новой площадке в Технологическом парке Fujitsu.
Система на 1000 кубитов рассматривается как важная веха на пути к созданию практически применимых квантовых компьютеров, способных решать реальные задачи в таких областях, как финансы, разработка лекарств и материаловедение.
Чтобы поддерживать этот импульс, Fujitsu и RIKEN также продлили работу своего Центра сотрудничества до марта 2029 года. Это продление отражает их долгосрочную приверженность развитию сверхпроводящих квантовых технологий и достижению более крупных и мощных квантовых систем.
Важная веха в инновациях квантовых вычислений
Сато Синтаро, руководитель Квантовой лаборатории Fujitsu, назвал новую систему на 256 кубитов «ключевой вехой в разработке квантового компьютера для практического использования». Хотя эксперты согласны, что для квантовых вычислений общего назначения в конечном итоге потребуется десятки тысяч кубитов, прогресс, достигнутый благодаря этой разработке, подчёркивает, как быстрые технологические инновации приближают это будущее.
По мере того как RIKEN и Fujitsu продолжают совершенствовать свою гибридную платформу и стремятся к прорыву на 1000 кубитов, квантовая эра неуклонно движется от концепции к реальности.