Запущен облачный квантовый компьютер для всех желающих. Видео

Интеграция Инфраструктура Электроника
мобильная версия
, Текст: Владимир Бахур
С сегодняшнего дня открыт публичный мировой доступ к прототипу квантового компьютера японской NTT. Фотонная технология обеспечила системе суперкомпьютерную производительность без использования кубитов и сверхнизких температур.

Другим путем

Японская компания Nippon Telegraph and Telephone Company (NTT) с сегодняшнего дня официально запустила в эксплуатацию прототип квантовой вычислительной системы. В рамках эксперимента компания объявила о предоставлении публичного доступа к своей квантовой системе через интернет по облачному принципу.

Система квантовых вычислений NTT является проектом с государственным финансированием. Разработка проекта производилась в содружестве с Национальным институтом информатики Японии (National Institute of Informatics), университетом Токио, университетом Осаки и другими партнерами.

Для вычислений в квантовом компьютере NTT используется технология оптических вычислений, которая, в отличие от систем с кубитной архитектурой, работает при комнатной температуре, потребляя при этом на порядки меньше энергии.

Технические особенности

Особенностью системы NTT является использование так называемых линейных оптических квантовых вычислений (Linear Optical Quantum Computing, LOQC). В отличие от более распространенных для квантовых вычислений технологий кубитов, современные физические реализации которых чрезвычайно сложно удержать от декогерования при комнатных температурах и которые обычно требуют сверхнизких температур для повышения стабильности, технология LOQC использует в качестве носителей данных фотоны.

Квантовые LOQC системы превосходят конкурентов по мощности и экономии энергии

Для работы с фотонами в качестве переносчиков информации используются линейные оптические элементы – такие как разделители лучей, фазовращатели и зеркала. Они обеспечивают обработку и запись квантовой информации с помощью фотонных детекторов и квантовых запоминающих устройств, гарантируя стабильность работы при комнатных температурах.

Еще один плюс технологии LOQC – экономный расход энергии. По словам представителей NTT, прототип их квантовой вычислительной системы потребляет всего лишь порядка 1 кВт энергии при тех же вычислениях, при которых традиционный суперкомпьютер будет потреблять порядка 10 тыс. кВт. При таком расходе энергии суперкомпьютерные технологии могут быть сведены в перспективе к энергопотреблению, сравнимому с современными игровыми настольными ПК, использующими блоки питания до 1,5 кВт.

В настоящее время алгоритмы квантовых вычислений, равно как технологии их создания, фактически находятся на начальной стадии изучения. Несмотря на огромный потенциал таких систем в будущем, нынешние знания о квантовых вычислениях позволяют использовать их лишь с ограниченным рядом задач.

Согласно официальному заявлению NTT, именно это стало причиной публичных и бесплатных испытаний разработанной в компании квантовой вычислительной системы. Создатели надеются, что ее открытое и всестороннее тестирование позволит расширить поиск и определение потенциальных областей ее применения, а также поможет наладить контакты с разработчиками соответствующего программного обеспечения.

Запуск состоялся, что дальше 

Для эксплуатации своей квантовой вычислительной системы разработчики из NTT создали соответствующую облачную систему на базе собственной технологии «квантовой нейронной сети» (Quantum Neural Network, QNN) , которая, по данным компании, была признана готовой к эксплуатации и публичному запуску после продолжительного тестирования ее стабильной работы при комнатной температуре.

«Квантовая нейронная сеть» NTT

По данным NTT, реализация коммерческой квантовой вычислительной системы на базе прототипа QNN запланирована на март 2020 г. Как ожидается, система будет задействована японскими властями для оптимизации управления дорожным движением в городских районах страны со сложным трафиком, а также для оптимального подключения десятков тысяч смартфонов к различным базовым станциям в перенаселенных городских агломерациях.

Согласно данным агентства Nikkei, Япония заложила в бюджет 2018 г. расходы на квантовые вычисления в размере порядка 30 млрд иен ($267 млн). Для сравнения: госпрограммы США выделяют на исследования и разработку квантовых вычислительных систем порядка $200 млн ежегодно, в то время как Китай заложил расходы на создание национального центра квантовых вычислений сумму порядка $10 млрд. 

Значительные средства на разработку квантовых вычислительных систем также инвестируют крупные корпорации, такие как, например, Google, IBM и Microsoft.