Komputer kuantum modular pertama di dunia yang dapat beroperasi pada suhu kamar online
Para ilmuwan telah mengembangkan komputer kuantum yang menggunakan data untuk memproses data, membuka jalan bagi komputer kuantum yang dapat beroperasi di lingkungan jaringan pada suhu kamar.
Sistem baru, yang disebut Aurora, adalah komputer kuantum fotonik pertama di dunia yang dapat beroperasi pada skala menggunakan beberapa modul yang saling berhubungan melalui kabel serat optik. Sistem ini menyajikan solusi untuk beberapa masalah terbesar komputasi kuantum – yaitu operasi pada skala, toleransi kesalahan dan koreksi kesalahan, kata perwakilan Xanadu.
Terobosan ini dapat mengarah pada penciptaan pusat data kuantum yang layak dengan toleransi kesalahan yang lebih tinggi dan tingkat kesalahan yang lebih rendah daripada yang dapat kita capai hari ini, para peneliti mengatakan dalam sebuah studi yang diterbitkan 22 Januari di jurnal Alam.
“Dua tantangan besar yang tersisa bagi industri adalah peningkatan kinerja komputer kuantum (koreksi kesalahan dan toleransi kesalahan) dan skalabilitas (jaringan),” Christian Weedbrookpendiri dan CEO Xanadu, perusahaan di belakang sistem baru, mengatakan dalam sebuah pernyataan.
Qubit tradisional, atau qubit superkonduktor, adalah blok bangunan komputasi kuantum dan memegang kunci untuk memproses sejumlah besar data dengan cepat.
Tetapi qubit ini menggunakan sinyal gelombang mikro untuk membantu memproses data, yang menciptakan panas yang dapat merusak perangkat keras. Lebih lanjut, metode pendinginan saat ini, yang digunakan untuk membuat lingkungan komputasi nol yang hampir absolut, juga merusak perangkat keras dan membuat mesin mengakses menjadi sulit.
Dengan menggunakan qubit berbasis cahaya, atau fotonik, alih-alih microwave atau superkonduktor, Weedbrook dan timnya menciptakan sistem berbasis cahaya yang menggunakan chip fotonik jaringan. Ini membuat Aurora dapat dihubungkan secara inheren, karena serat optik menjadi dasar dari sistem jaringan global.
Jaringan komputasi kuantum bertenaga cahaya
Pengembang Aurora berpendapat bahwa dengan memecahkan komputer kuantum menjadi komponen yang lebih kecil dan rentan kesalahan, mereka dapat memperkuat koreksi kesalahan kuantum dengan menghubungkan unit.
“Masalah mendasar dari toleransi kesalahan dan menemukan cara untuk memperbaiki kesalahan status kuantum lebih cepat daripada kesalahan yang terjadi tetap menjadi tantangan besar untuk melakukan perhitungan yang berguna,” kata Darran MilneDoktor Teori Informasi Quantum dan CEO Perusahaan Teknologi VividQ, yang tidak terlibat dalam proyek ini.
“Daripada mencoba menghitung dengan satu komputer kuantum besar, tampaknya mereka [Xanadu] sedang mencoba untuk membaginya menjadi sistem yang lebih kecil yang lebih kecil yang mungkin lebih mudah dikoreksi secara individual, “kata Milne kepada Live Science.” Masih harus dilihat apakah itu benar-benar membuat masalah menjadi lebih baik atau hanya melipatgandakan kesalahan. “
Kerangka kerja ini bergantung pada teknologi yang digunakan dalam X8 (perangkat keras komputasi kuantum) dan borealis perusahaan (komputer kuantum sistem tunggal). Sistem ini menggunakan 35 chip fotonik yang terhubung melalui 8 mil (13 kilometer) kabel serat optik.
“Fotonik benar -benar cara terbaik dan paling alami untuk menghitung dan jaringan,” kata para peneliti dalam pernyataannya. “Kami sekarang dapat, pada prinsipnya, meningkatkan hingga ribuan rak server dan jutaan qubit.”
Aplikasi potensial dari kerangka komputer kuantum fotonik Aurora termasuk molekul simulasi dan menghitung hasil potensial dari uji coba farmasi, berpotensi menghilangkan kebutuhan untuk uji coba obat yang panjang. Komputer kuantum fotonik mungkin juga mengantarkan usia komunikasi yang sangat aman dan dienkripsi yang dikenal sebagai kriptografi kuantum.
Tim di Xanadu berikutnya berencana untuk fokus pada menghilangkan sinyal serat optik yang melemah karena kehilangan optik.
