Fujitsu и RIKEN запустили новый квантовый суперкомпьютер

Известная компания Fujitsu, специализирующаяся на выпуске HPC-решений, и научно-исследовательский институт RIKEN выпустили передовой квантовый суперкомпьютер на базе сверхпроводящих кубитов. Работа над этим революционным решением велась с 2012 года и изначально планировался выпуск решения на 100 кубит, однако в итоге была представлена 256-система, которая является одной из крупнейших квантовых HPC-платформ на сверхпроводящих кубитах.

Чтобы обеспечить новую отказоустойчивую систему столь большим количеством сверхпроводящих кубитов, инженеры из Fujitsu и RIKEN разработали новую архитектуру квантовых процессоров с микрокластерной структурой, где в каждой ячейке размещается по четыре кубита. Кроме того, ячейки разместили с использованием трехмерной упаковки, обеспечив эффективный отвод тепла, что и стало причиной увеличения возможностей масштабирования. Благодаря этого, все 256 сверхпроводящих кубитов удалось разместить в том же корпусе, где ранее можно было разместить 64 кубита. Команды Fujitsu и RIKEN также отметили, что новые методы компоновки квантовых процессоров приближают индустрию к созданию отказоустойчивых платформ с 1 миллионом физических кубитов — именно такие системы, согласно множеству исследовательских платформ, можно будет применять с практической точки зрения. 

Кроме того, Fujitsu и RIKEN заявили, что их новейший квантовый компьютер уже достиг того же уровня плотности размещения сигнальных и управляющих кабелей, что и у квантовых суперкомпьютерных кластеров Google и IBM. Это позволяет новой квантовой системе выполнять такие операции, как чтение данных, программирование и коррекцию ошибок. Однако, разработчикам все еще необходимо решить несколько узких мест квантовых вычислений, в частности, проблему удаления данных при их чтении. Дело в том, что для корректной обработки данных, квантовой системе необходимы радиочастотные сигналы, а также критически важно обеспечить платформу экранированием каждого сигнального провода — все это значительно затрудняет масштабирование квантовых компьютеров. В данный момент разработчики рассматривают возможность переноса всей периферийной электроники в криогенные камеры вместе с самим квантовым суперкомпьютером, однако в данный момент традиционное полупроводниковое оборудование не способно выдержать столь низких температур. 

Примечательно, что новейший квантовый HPC от Fujitsu и RIKEN будет доступен через облачную среду узкому кругу клиентов по всему миру, но кто конкретно получит возможность использовать передовой квантовый суперкомпьютер — неизвестно. Скорее всего клиентами 256-кубитной системы станут передовые научно-исследовательские институты и компании, специализирующиеся на квантовых вычислениях. Также Fujitsu и RIKEN поделились информацией, что к концу 2025 года они представят миру первый квантовый суперкомпьютер с 1000 сверхпроводящих кубит, который станет настоящей революцией, способной решать сложнейшие задачи в миллиарды раз эффективнее традиционных компьютеров.