Квантовий комп'ютер IBM Q System One
Зміст
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
- Офіційний курс qiskit від IBM [1]
- Що таке квантові обчислення [2]
- Офіційна сторінка квантового комп'ютера IBM Quantum System One [3]
- Вікіпедія [4]
Сторінка проекту Квантові комп'ютери
Сторінка проекту Проекти ЕОМ історичного значення
