В новом вычислительном центре Южно-Калифорнийского университета, расположенном в университетском городке института информатики в Марина-дель-Рэе (Marina del Rey), «поселился» передовой квантовый компьютер D-Wave, который не так давно был приобретен компанией Lockheed Martin. Компания Lockheed Martin и университет создали совместную организацию, USC-Lockheed Martin Quantum Computing Center, которая будет заниматься исследованиями в области квантовых вычислений, определять потенциал этой технологии и, конечно, решать практические задачи для компании Lockheed Martin.

Внутри квантового компьютера D-Wave находятся 129 квантовых битов, называемых кубитами, которые в одно и то же время могут иметь значение 0 и 1, что отличает их от обычных бит, которые могут иметь только одно значение в один момент времени. Свойство кубитов иметь несколько значений в один момент времени, называемое суперпозицией, совместно с реализацией различных квантовых состояний, помогают «пробить туннели» через энергетические барьеры, которые препятствуют увеличению производительности обычных процессоров. Благодаря этому квантовый компьютер D-Wave может выполнить вычисления намного быстрее, чем обычные компьютеры, при условии оптимизации задач под архитектуру и возможности этого компьютера.

Рис. 1.

Сердце квантового компьютера D-Wave работает при температуре в 20 микрокельвинов, т.е. на 2 стотысячных доли градуса выше абсолютного нуля. Помещение, в котором установлен квантовый компьютер, тщательно экранирован от внешних электрических и магнитных полей, это позволяет блокировать радиоволны и избежать влияния внешней среды на работу квантового процессора компьютера.

«Это одно из самых холодных и наиболее экранированных от магнитных полей мест на земном шаре» – рассказывает Даниэль Лидэр (Daniel Lidar), профессор USC и научный руководитель нового вычислительного центра.

Рис. 2.

Квантовый компьютер D-Wave, являющийся своего рода шедевром искусства с технической точки зрения, может быть достаточно легко модернизирован в будущем. Когда появятся более совершенные квантовые процессоры или процессоры, имеющие разрядность более 128 кубит, эти новые аппаратные средства легко могут быть установлены вместо морально устаревших компонентов квантового компьютера. А сам вычислительный центр и его сопутствующая инфраструктура построены таким образом, что смогут обслужить и поддержать еще не одно поколение будущих квантовых процессоров и компьютеров.