Japonia a făcut un pas major înainte în domeniul calculelor avansate prin punerea în funcțiune a primului supercomputer cuantic hibrid din lume. Numit Reimei, acest computer cuantic de 20 de qubiți a fost integrat în supercomputerul Fugaku, al șaselea cel mai rapid de pe planetă. Acest progres tehnologic ar putea revoluționa sectoare cheie precum cercetarea științifică, medicina și inteligența artificială.
Un supercalculator hibrid combină puterea de calcul a unui supercomputer clasic cu cea a unui computer cuantic. În timp ce supercalculatoarele tradiționale efectuează miliarde de calcule pe secundă, calculatoarele cuantice folosesc principiile mecanicii cuantice pentru a procesa datele într-un mod radical diferit. Prin integrarea acestor două tehnologii, cercetătorii pot rezolva probleme extrem de complexe mult mai rapid decât cu instrumentele convenționale. Calculatoarele cuantice sunt încă în faza de dezvoltare și au limitări în ceea ce privește stabilitatea și fiabilitatea. Abordarea hibridă compensează aceste puncte slabe combinând robustețea supercalculatoarelor tradiționale cu viteza și puterea computerelor cuantice.
Reimei diferă de alte computere cuantice prin utilizarea qubiților cu ioni capturați. Spre deosebire de qubiții supraconductori mai obișnuiți, qubiții de ioni capturați se bazează pe izolarea atomilor încărcați folosind câmpuri electromagnetice. Acești ioni sunt apoi manipulați cu lasere pentru a-și controla starea cuantică. Această metodă oferă o stabilitate mai mare și timpi de coerență mai lungi, permițând calcule mai precise. O altă inovație majoră de la Reimei este naveta sa ionică. Această tehnologie permite mutarea fizică a qubiților de-a lungul circuitului după cum este necesar, oferind o flexibilitate fără precedent pentru rularea algoritmilor complecși. Această arhitectură unică a fost unul dintre motivele pentru care institutul științific Riken, care găzduiește mașina în Saitama, lângă Tokyo, a ales computerul cuantic al lui Quantinuum.
Calculatoarele cuantice sunt cunoscute a fi „zgomotoase”, adică supuse erorilor din cauza instabilității qubiților. Pentru a rezolva această problemă, oamenii de știință au dezvoltat tehnici de corectare a erorilor. În cazul lui Reimei, qubiții fizici sunt grupați împreună pentru a crea qubiți logici care stochează aceeași informație în mai multe locații. Această redundanță face posibilă distribuirea punctelor de defecțiune și garantarea fiabilității calculelor. Quantinuum, producătorul Reimei, a făcut o descoperire semnificativă prin crearea unui qubit logic cu o rată de eroare de 800 de ori mai mică decât cea a qubit-ilor fizici convenționali. Această inovație a fost integrată în procesoarele de calcul cuantic de la Reimei, sporind capacitatea acesteia de a efectua calcule precise și fiabile.
Integrarea unui computer cuantic cu un supercomputer clasic precum Fugaku deschide perspective imense pentru cercetarea științifică. Simulări complexe, cum ar fi comportamentul moleculelor în chimie sau modelarea noilor materiale în fizică, pot fi efectuate în timp record. În domeniul medicinei, această tehnologie ar putea accelera dezvoltarea tratamentelor personalizate și ar putea îmbunătăți acuratețea diagnosticelor. În inteligența artificială, algoritmii de învățare automată ar putea fi optimizați pentru a gestiona volume și mai mari și mai complexe de date.
Odată cu integrarea lui Reimei în Fugaku, Japonia ia un avans în cursa globală pentru calculul cuantic. Este, de asemenea, un pas în plus către sisteme și mai puternice și mai fiabile. Scopul pe termen lung este de a dezvolta calculatoare cuantice autonome capabile să depășească supercalculatoarele tradiționale în toate domeniile.
Loading ...
