В своё время двухъядерные процессоры произвели настоящую революцию в мире компьютерных вычислений. Переход на несколько ядер позволил эффективно распараллеливать задачи и кратно повышать общую производительность систем. Вполне логично, что аналогичная эволюция должна произойти и в сфере квантовых вычислений. Более того, это уже свершившийся факт: в Китае официально представили первый в мире «двухъядерный» квантовый компьютер, построенный на нейтральных атомах.
Уникальную разработку анонсировала китайская компания CAS Cold Atom Technology, являющаяся официальным спин-оффом Китайской академии наук. Представленная система получила название Hanyuan-2. По заверениям создателей, это первый в мире двухъядерный квантовый компьютер на нейтральных атомах. Общее число кубитов в системе достигает 200 штук, которые сформированы из двух различных изотопов рубидия: 100 атомов рубидия-85 и 100 атомов рубидия-87.
Такая аппаратная конфигурация разделяет платформу на два автономных массива нейтральных атомов. Они способны функционировать как параллельно, так и в связке по схеме «основное ядро плюс вспомогательное». Во втором сценарии дополнительное ядро берет на себя задачу по формированию логических кубитов для эффективной коррекции ошибок. В комплексе это заметно повышает общую стабильность вычислений и упрощает масштабирование архитектуры.
Новая двухъядерная компоновка успешно решает фундаментальные проблемы традиционных квантовых установок, включая нежелательную интерференцию между соседними кубитами и жесткие ограничения на масштабирование массивов. Примечательно, что энергопотребление Hanyuan-2 составляет менее 7 кВт. Система задействует лазерное охлаждение и выполнена в компактном стоечном форм-факторе. Это позволяет развертывать квантовый компьтер в стандартных серверных помещениях без необходимости монтажа громоздких и сложных криогенных установок, которые обязательны для сверхпроводящих систем от IBM, Google и других техногигантов.
Нейтральные атомы в настоящее время считаются одним из самых перспективных направлений для создания масштабируемых квантовых процессоров. Данная технология базируется на применении лазерного излучения для точного захвата и удержания отдельных атомов в пространстве. Подход привлекает разработчиков возможностью быстрого наращивания числа кубитов и более мягкими требованиями к охлаждению. В отличие от сверхпроводников, требующих дорогостоящих рефрижераторов растворения, нейтральные атомы охлаждаются лазерами, что существенно удещает эксплуатацию оборудования.
Показательно, что даже компания Google, обладающая огромной экспертизой в создании сверхпроводящих квантовых процессоров, официально признала перспективность платформ на нейтральных атомах и интегрировала их в свои долгосрочные планы. Стоечный дизайн таких комплексов открывает прямой и понятный путь к индустриальному масштабированию квантовых вычислений.
Тем не менее, несмотря на столь громкое и амбициозное заявление китайских инженеров, независимая верификация характеристик Hanyuan-2 пока не проводилась. На данный момент разработчики не опубликовали детальные технические параметры и независимые бенчмарки. В открытом доступе отсутствуют точные данные о времени когерентности, точности квантовых вентилей и уровне запутанности кубитов, равно как и результаты тестов на практическое квантовое превосходство. Если заявленные параметры найдут подтверждение в ходе независимых аудитов, Hanyuan-2 станет эпохальным прорывом для всей мировой индустрии квантовых технологий.
