Jedan od ključnih izazova leži u samom srcu ovog polja – kvantni bitu (kubitu). Ovi nosioci informacija predstavljaju kvantnu analogiju binarnih bitova u klasičnim računarima. Da bi kvantni računari bili od koristi, kvantni bitovi moraju biti pouzdano kontrolisani i proizvedeni u velikom obimu, što predstavlja veliki problem vodećim svetskim naučnicima.
Izvor: Shutterstock
Kompanije kao što su IBM i Google napravili su impresivne korake na ovom polju ugradnjom kubita u kvantne čipove, koji moraju da poštuju zakone kvantne fizike pri radu na temperaturi blizu apsolutnoj nuli.
Jedan od problema ovakvog pristupa je potreba za veoma skupim hladnjacima čija cena dostiže milion dolara. Drugi je što samo jedan atom na pogrešnom mestu u čipu može dovesti do računarske greške.
Potencijalno rešenje problema
Oxford Ionics, startup kompanija sa sedištem u Velikoj Britaniji primenjuje drugačiju tehniku. Ona koristi sopstvenu tehnologiju pod nazivom Electronic Qubit Control (EQC) koja služi za kontrolu kubita. Ovaj sistem šalje različite nivoe napona i struje ka tradicionalnom mikročipu, čime se stvara magnetno polje u oblasti oko njega.
Kvantni bitovi u ovom sistemu se sastoje od individualnih atoma. U svom prirodnom stanju, ovi atomi nemaju običaj da miruju dovoljno dugo kako bi se izvršio zadatak. Da bi ih stabilizovali, jedan od njihovih elektrona se uklanja kako bi se stvorio jon. Ovi joni sadrže električni naboj, što omogućava elektromagnetnom polju da ih “zarobi” iznad čipa na distanci manjoj od debljine dlake.
Izvor: Shutterstock
Dr Kris Balans, jedan od osnivača kompanije Oxford Ionics koja postoji od 2019. godini, poredi ovaj efekat sa igračkama koje koriste magnete kako bi objekat zadržale u vazduhu. „Ovo nam nudi najbolje iz oba sveta: imamo čipove koji mogu biti napravljeni kao klasični kompjuterski procesori koji rade na sobnoj temperaturi, i imamo savršene kubite napravljene od pojedinačnih jona, koji lebde iznad čipa“, govori Balans. „Ukoliko ne pravimo kubite znači da ih ne možemo pogrešno napraviti. Priroda garantuje da će svaki pojedini atom biti savršeno identičan bilo kom drugom.“
Prednost Oxford Ionics kompanije u odnosu na konkurente sa sličnim pristupom je u tome što se ne oslanjaju na lasersku kontrolu kubita. Prema rečima Balansa, laserski kontrolisani uređaji su efikasni kod malih sistema, ali je izuzetno teško proizvesti i integrisati ih na nivou čipa. Sklonost greškama se takođe proporcionalno menja pri rastu procesora i broju kubita.
Investicija od 30 miliona funti omogućava da kvantni računari budu za korak bliže tržištu
Na testovima je sistem kompanije Oxford Ionics ostvario naizgled superiorne rezultate. Pomenuta tehnologija drži brojne rekorde u oblasti kvantnih računara, zahvaljujući čemu su investitori donirali 30 miliona funti, što će omogućiti brži dolazak ovakve tehnologije na tržište.
Balans napominje još i da ne očekuje da će kvantni čipovi zameniti klasične poluprovodničke, već da će oba paralelno biti u upotrebi.
Benchmark.
