Корпорации Microsoft и Quantinuum объявили о значительном прогрессе в квантовых вычислениях, достигнутом в рамках их совместной инициативы Azure Quantum. Ключевым достижением стало внедрение нового поколения надёжных логических кубитов, необходимых для практического использования квантовых технологий.
Несколько месяцев назад Microsoft и Quantinuum сделали прорыв, создав высоконадёжные логические кубиты. Они объединили систему виртуализации кубитов Microsoft с кубитами ионной ловушки H-серии от Quantinuum. Изначально они смогли реализовать четыре логических кубита из 30 физических, что продемонстрировало удивительную точность. Однако усилия Microsoft продолжались, что привело к ещё более впечатляющим результатам.
В результате расширенного сотрудничества было создано 12 логических кубитов из 56 физических на устройстве H2 от Quantinuum, продемонстрировав точность 99,8% в двухкубитных операциях. Команды успешно запутали эти логические кубиты в сложной конфигурации, известной как состояние Гринбергера–Хорна–Цайлингера (GHZ), что является более сложной задачей по сравнению с предыдущими состояниями Белла.
Это достижение не только освещает потенциал более продвинутых квантовых вычислений, но и прокладывает путь к созданию отказоустойчивых квантовых систем — важного шага к полной реализации возможностей квантовых технологий. Сотрудничество Microsoft и Quantinuum стало значимой вехой в применении квантовых вычислений для практических задач, особенно в области химии.
Интегрируя логические кубиты с искусственным интеллектом и облачными высокопроизводительными вычислениями (HPC), партнёры успешно разрешили сложную научную задачу оценки энергии основного состояния важного каталитического промежуточного соединения. Этот комплексный подход представляет собой первый случай, когда квантовые вычисления, HPC и ИИ были объединены для решения научной проблемы, демонстрируя практическое применение квантовых технологий.
Хотя текущие результаты пока не достигают полного научного квантового преимущества, определяемого как способность квантовых компьютеров решать задачи, недоступные классическим методам, они свидетельствуют о потенциале квантовых систем в оптимизации определённых вычислений. Гибридный подход, применённый в данном исследовании, показывает, как квантовые вычисления могут повысить точность, особенно в задачах, сложных для традиционных систем.
Платформа Azure Quantum функционирует как центральный узел для интеграции квантовых вычислений, ИИ и HPC. Эта экосистема разработана для обеспечения бесшовного взаимодействия между различными архитектурами и использования преимуществ каждой из технологий. Комбинируя квантовые возможности с ИИ, исследователи могут применять алгоритмы машинного обучения для анализа обширных данных и извлечения значимых инсайтов, что существенно ускоряет процесс исследований и разработок.
Microsoft заявила о намерении развивать платформу Azure Quantum для поддержки различных архитектур кубитов, включая кубиты с нейтральными атомами и топологические кубиты. Интеграция этих разнообразных технологий направлена на увеличение надёжности и масштабируемости квантовых вычислений.
«Способность наших систем утроить количество логических кубитов, при этом менее чем удвоив количество физических — с 30 до 56, подтверждает высочайшую точность и всеобъемлющую связанность нашего оборудования H-Series с захваченными ионами», — заявил Раджиб Хазра, генеральный директор Quantinuum.
Источник: iXBT
