Квантовий комп'ютер IBM Q System One

Матеріал з Вікі ЦДПУ
Перейти до: навігація, пошук


Квантовий комп'ютер "IBM Q System One"

IBM Q System One є першим у світі заснованим на квантових схемах комерційним комерційним квантовим комп'ютером у світі, представленим IBM у січні 2019 року. IBM Q System One — це 20 — кубітний комп'ютер. Використовуються трансмонні кубіти. Ця інтегрована квантова обчислювальна система розміщена в герметичному скляному кубі 9x9x9 футів, в якому належним чином підтримуються параметри середовища. Вперше система була протестована влітку 2018 року протягом двох тижнів у Мілані, Італія . IBM Q System One був розроблений IBM Research за сприяння Map Project Office та Universal Design Studio. CERN, ExxonMobil, Fermilab, Аргонська національна лабораторія та Національна лабораторія ім. Лоуренса в Берклі — серед клієнтів, зареєстрованих для доступу до комп'ютера у хмарі. 6 квітня 2019 р. Музей науки Бостона представив нову тимчасову виставку з копією IBM Q System One. Він був виставлений до 31 травня 2019 року.

Основні технічні характеристики

Кількість кубітів: 20 2,7x2. 7x2. 7-метровий герметичний скляний куб, який підтримує контрольоване фізичне середовище. Остаточна конструкція включає в себе корпус із боросилікатного скла розміром дев’ять на дев’ять футів товщиною в півдюйма, що утворює герметичний, герметичний корпус. Незалежні алюмінієві та сталеві рами роз’єднують кріостат системи, керуючу електроніку та зовнішній корпус, допомагаючи ізолювати компоненти системи для підвищення продуктивності.

За допомогою чого працює:

  • Надплинні рідини:

Спочатку використовуються надтекучі рідини для охолодження надпровідників. Ці надпровідники отримують дуже холодними – приблизно на соту долю градуса Цельсія вище абсолютного нуля: теоретично найнижча температура, дозволена законами фізики.;

  • Надпровідники:

Коли ми пропускаємо електрони через надпровідники, вони об’єднуються в щось, що називається куперовськими парами, який квантовий тунель через щось, що називається джозефсонівським переходом.;

  • Контроль:

По суті, це надпровідний кубіт. Випускаючи фотони на кубіт, ми можемо контролювати його поведінку і змусити його зберігати, змінювати та зчитувати інформацію;

  • Суперпозиція:

Кубіт сам по собі не дуже корисний. Однак, створюючи багато та з’єднуючи їх у стан, який називається суперпозицією, ми можемо створити величезні обчислювальні простори. Потім ми представляємо складні проблеми в цьому просторі за допомогою програмованих вентилів.

  • Заплутування:

Квантова заплутаність дозволяє кубітам, які поводяться випадково, ідеально корелювати один з одним. Використовуючи квантові алгоритми, які використовують квантову заплутаність, конкретні складні проблеми можна вирішувати ефективніше, ніж на класичних комп’ютерах.


IBM Quantum System One складається з ряду користувацьких компонентів, які працюють разом, щоб служити найдосконалішою доступною хмарною платформою квантових обчислень.

Влітку 2018 року команда зібрала систему для механічних випробувань у штаб-квартирі Goppion в Мілані. Протягом наступних двох тижнів команда працювала вдень і вночі, щоб піддати системі ряд тестів. Вони були зроблені з точністю тестового запуску NASA, щоб перевірити технічне обслуговування, надійність та продуктивність. Сьогодні ми маємо установки IBM Quantum System One по всьому світу, починаючи з Північної Америки та Німеччини, а незабаром з’являться в Японії та багато інших.

Характер завдань, які можуть вирішуватись на машині

  • Сам комп'ютер спроектований для хмарних обчислень. Тому якщо написати програму на спеціальній мові програмування та відправити програму, то ми зможемо запустити нашу програму віддалено на квантовому комп'ютері.

Вивчіть програмування з квантових обчислень Ви можете безкоштовно досліджувати світ квантових обчислень у IBM Cloud і навчитися писати квантовий код – починаючи з абсолютного нуля. Квантові комп’ютери IBM програмуються за допомогою Qiskit, набору для розробки програмного забезпечення на Python. Qiskit є безкоштовним, відкритим вихідним кодом і супроводжується повним підручником і семестровим курсом.


Розробники "IBM Research"

IBM Quantum зібрала команду світового класу промислових дизайнерів, архітекторів і виробників, щоб працювати разом із науковцями та системними інженерами IBM Research. Серед них — британський Map Project Office та Universal Design Studio.

Література

  1. Офіційний курс qiskit від IBM [1]
  2. Що таке квантові обчислення [2]
  3. Офіційна сторінка квантового комп'ютера IBM Quantum System One [3]
  4. Вікіпедія [4]

Сторінка проекту Квантові комп'ютери

Сторінка проекту Проекти ЕОМ історичного значення