Kuriamas pirmasis pasaulyje atvirojo kodo kvantinis kompiuteris

Vaterlo universiteto Gamtos mokslų fakulteto ir Kvantinių skaičiavimų instituto (Institute for Quantum Computing, IQC) tyrėjai teikia pirmenybę bendradarbiavimui, o ne konkurencijai, siekdami pažangos kvantinių kompiuterių kūrime ir kvantinės informacijos srityje. building the worlds fiJie tai daro per „Open Quantum Design“ (OQD) – ne pelno siekiančią organizaciją, kuri gali pasigirti pirmuoju pasaulyje atvirojo kodo kvantiniu kompiuteriu.

OQD 2024 m. įkūrė Fizikos ir astronomijos katedros bei IQC dėstytojai dr. Crystal Senko, Rajibul Islam ir Roger Melko kartu su generaliniu direktoriumi Greg Dick.

 

Grupė padeda keisti kvantinių tyrimų dalijimosi būdą, atveria duris kitai kvantinių mokslininkų kartai ir netgi steigia naujus kvantinių tyrimų startuolius.

„Mes siūlome bendrą centrą, kuriame grupės gali prisidėti tuo, kuo joms patogu dalytis, ir, kaip ne pelno siekianti organizacija, galime būti skaidrūs dėl realios pažangos be komercinio spaudimo“, – sako Senko.

 

OQD apima aparatinę įrangą, ją valdančius elektroninius ir skaičiavimo sluoksnius bei atvirąją programinę įrangą. Jų kvantinis kompiuteris naudoja jonų gaudymą, kuris apima jonų izoliavimą vakuume ir manipuliavimą lazeriais bei elektromagnetiniais laukais. Ši izoliacija leidžia atomams veikti kaip kvantiniams bitams (kubitams), saugant ir apdorojant informaciją kruopščiai kontroliuojamomis sąveikomis.

 

„Įkalintų jonų kvantinių skaičiavimų bendruomenė turi tvirtą tradiciją dalytis projektais ir žiniomis“, – sako Senko. „OQD dalijasi šia etika ir ją plečia.“
OQD turi daugiau nei 30 programinės įrangos kūrėjų ir dešimtis laboratorijų bendradarbių, įskaitant Vaterlo universiteto bakalauro studentus ir kooperatyvų darbuotojus, magistrantūros ir podoktorantūros tyrėjus. Iniciatyva remiasi aštuonerių metų skaičiavimo įrangos kūrimo patirtimi IQC, kur Senko ir Rajibul Islam sukūrė jonų kvantinį kompiuterį, kuris dabar yra OQD atvirojo kodo technologijų paketo dalis.

Užuot įtraukęs individualius vartotojus, OQD verbuoja organizacinius partnerius ir jau yra pasirašiusi sutartis su Vaterlo universitetu, Haiqu, Unitary fondu ir kvantinės įrangos bendrove Xanadu. Partneriai gauna visišką prieigą prie paketo ir gali dalyvauti OQD valdymo veikloje.

 

Kvantinė kompiuterija vis dar yra kūdikystės stadijoje, nors kvantinė mechanika buvo aprašyta prieš šimtmetį. IQC tyrėjai kuria ir vykdo eksperimentus, taikydami įvairius kvantinio skaičiavimo metodus.

Yra kvantinių kompiuterių, pagrįstų įstrigusiais atomais, kaip antai OQD; vizualiai į liustrą panašus kompiuteris, kuriame naudojami superlaidūs kubitai; fotoniniai kvantiniai kompiuteriai, kuriuose kaip kubitai naudojamos šviesos dalelės; ir sukiniais pagrįsti įrenginiai, kurie manipuliuoja elektronų, branduolių ir kvantinių taškų magnetinėmis savybėmis, kad saugotų ir apdorotų informaciją.

„Svarbu ištirti visus skirtingus skaičiavimo metodus“, – sako Senko. „Įžvalgos iš vienos platformos dažnai papildo kitą, tačiau nuolatinės investicijos į kiekvieną iš jų taip pat yra gyvybiškai svarbios, jei norime suprasti visą kvantinių kompiuterių potencialą.“

 

Be technologinės pažangos spartinimo, OQD taip pat yra naudinga apmokant kvantinės pramonės ekspertus ir tobulinant kitas kvantinės informacijos mokslo ir technologijų sritis. Suteikdama prieigą prie kvantinių kompiuterių, platforma padeda programinės įrangos kūrėjams ir teoretikams išbandyti algoritmus, o tai pašalina kliūtis, trukdančias pažangai.

„Tikra prieiga prie aparatinės įrangos yra būtina kuriant ir testuojant kvantinius algoritmus“, – sako Senko. „OQD atveria šią prieigą, kviesdama platesnį dalyvavimą ir padėdama bendruomenei greičiau kurti remiantis bendrais pagrindais, o ne pradėti nuo nulio.“

Tobulėjant kvantiniams kompiuteriams ir kvantinės informacijos mokslo sričiai, OQD siūlo atskirą trečiąjį kelią šalia akademinių laboratorijų ir startuolių, teikdama pirmenybę bendrai pažangai ir atvirai prieigai, kad paspartintų plėtrą.

„Tai alternatyva kitų kvantinių skaičiavimų laboratorijų ir startuolių veiklai“, – sako Senko. „Mūsų modelis yra atviras, bendradarbiavimu grįstas, atspindintis, kaip norime plėtoti technologiją, ir, tikimės, padės platesnei bendruomenei greičiau judėti kartu.“

 

University of Waterloo

 

Palikti atsiliepimą

El. pašto adresas nebus skelbiamas.