Η παγκόσμια κούρσα για έναν λειτουργικό κβαντικό υπολογιστή μόλις έκανε ένα μεγάλο άλμα

Ένα σημαντικό βήμα στην παγκόσμια κούρσα για την κατασκευή ισχυρότερων κβαντικών υπολογιστών ανακοίνωσαν ερευνητές με την παρουσίαση του Helios, ενός συστήματος που διαφέρει αισθητά από τις περισσότερα σημερινά κβαντικά μηχανήματα.

Με 98 κβαντικά bits, ή qubits, πρόκειται για τον μεγαλύτερο κβαντικό υπολογιστή παγιδευμένων ιόντων που έχει κατασκευαστεί μέχρι σήμερα, αναφέρει το Phys.org. Το qubit είναι μια μονάδα κβαντικής πληροφορίας που είναι συγκρίσιμη με ένα bit σε έναν κλασικό υπολογιστή, αλλά με την απίστευτη ικανότητα να αναπαριστά έναν πολύπλοκο συνδυασμό του 0 και του 1 ταυτόχρονα.

Το Helios αναπτύχθηκε από την Quantinuum, εταιρεία με έδρα το Κέιμπριτζ της Βρετανίας και το Μπρούμφιλντ του Κολοράντο. Η εταιρεία είχε παρουσιάσει συστήματα 32 qubits το 2023 και 56 qubits το 2025, αυξάνοντας τώρα σημαντικά την κλίμακα της τεχνολογίας της.

Η διαφορά του Helios

Σε αντίθεση με κβαντικούς υπολογιστές που βασίζονται, για παράδειγμα, σε υπεραγώγιμα κυκλώματα, το Helios χρησιμοποιεί ηλεκτρικά φορτισμένα άτομα – ιόντα – τα οποία συγκρατούνται σε ελεύθερο χώρο με ηλεκτρομαγνητικά πεδία. Τα ιόντα μετακινούνται φυσικά μέσα στο σύστημα ανάλογα με το αν πρέπει να αποθηκεύσουν ή να επεξεργαστούν κβαντικές πληροφορίες.

Η αρχιτεκτονική αυτή ονομάζεται QCCD (quantum charge-coupled device) και θυμίζει, ως προς τη βασική λογική της, έναν συμβατικό υπολογιστή όπου η αποθήκευση δεδομένων και η επεξεργασία γίνονται σε διαφορετικά τμήματα. Το Helios έχει μια χαρακτηριστική διάταξη που μοιάζει με ροζέτα: έναν δακτύλιο αποθήκευσης και δύο διαδρομές επεξεργασίας, οι οποίες διασταυρώνονται.

Η συγκεκριμένη διασταύρωση αποτελεί μία από τις σημαντικότερες τεχνολογικές καινοτομίες του συστήματος. Επιτρέπει τη μεταφορά πολλών ομάδων ιόντων ταυτόχρονα προς διαφορετικές κατευθύνσεις. Οι προηγούμενοι υπολογιστές QCCD μπορούσαν ουσιαστικά να μετακινούν τα δεδομένα πάνω σε μία γραμμή ή έναν βρόχο, περιορίζοντας την ταχύτητα και την ευελιξία τους.

Λιγότερα λάθη, μεγαλύτερη ευελιξία

Η επεξεργασία των πληροφοριών γίνεται με παλμούς λέιζερ. Η δυνατότητα μετακίνησης των qubits προσφέρει αρκετά πλεονεκτήματα. Καταρχάς, οι κβαντικές πράξεις πάνω σε συγκεκριμένα qubits επηρεάζουν λιγότερο τα γειτονικά…