Atomy Iterbu Zamiast Głębokiego Mrozu
Forschungszentrum Jülich i start-up z Siegen, eleQtron, uruchomiły 3 września JION, komputer kwantowy na uwięzionych jonach, wewnątrz Jülich Supercomputing Centre. W odróżnieniu od nadprzewodzących kubitów stosowanych w większości działających dziś maszyn kwantowych, JION przechowuje swoje kubity jako zjonizowane atomy iterbu, sterowane mikrofalami i statycznymi gradientami pola magnetycznego zamiast pojedynczo kierowanych laserów, których używa większość systemów na uwięzionych jonach. eleQtron nazywa to podejście MAGIC, od magnetic gradient induced coupling. Praktyczna korzyść polega na tym, że JION działa niemal w temperaturze pokojowej zamiast chłodzenia bliskiego zeru absolutnemu, którego wymagają procesory nadprzewodzące, co eliminuje całą kategorię kosztów inżynieryjnych i źródeł awarii.
JION nie jest sprzętem laboratoryjnym do wyłącznego użytku eleQtron. Jest podłączony do JUNIQ, infrastruktury dostępowej Jülich do komputerów kwantowych, i bezpośrednio połączony z klastrem obliczeniowym dużej mocy centrum, dzięki czemu naukowcy mogą przekazać część obliczeń procesorowi kwantowemu, a resztę klasycznemu superkomputerowi, w ramach tego samego zadania. Szefowa Jülich Supercomputing Centre, Kristel Michielsen, powiedziała, że JUNIQ pozwala użytkownikom porównywać wydajność kilku komputerów kwantowych obok siebie, a nie tylko korzystać z maszyny, która akurat jest dostępna.
Jeden Kraj Związkowy, Trzy Różne Zakłady Kwantowe
Pieniądze stojące za JION nie pochodziły z Brukseli. Ministerstwo Kultury i Nauki Nadrenii Północnej-Westfalii finansuje partnerstwo EPIQ między Jülich a eleQtron kwotą około 21 milionów euro na przestrzeni czterech i pół roku, a JION jest pierwszą działającą maszyną tego partnerstwa. EPIQ to tylko jedna z trzech odrębnych linii finansowania NRW dla sprzętu kwantowego, a każda stawia na inną fizykę.
| Program | Finansowanie | Technologia kubitów |
|---|---|---|
| EPIQ | ok. 21 milionów euro | Uwięzione jony (zbudował JION) |
| SQALING | do 25 milionów euro | Uwięzione jony na chipie (eleQtron, finansowane przez UE) |
| Q-STAR.NRW | do 25 milionów euro | Kubity półprzewodnikowe, planowana maszyna do 200 kubitów |
SQALING ponownie finansuje eleQtron, tym razem po to, by zmniejszyć sprzęt na uwięzionych jonach do platformy wielkości chipa na potrzeby przemysłowe. Q-STAR.NRW to zupełnie odrębne zamówienie: komputer kwantowy z kubitami półprzewodnikowymi, do 200 kubitów, kupiony od innego dostawcy i zintegrowany z JUNIQ obok JION. Żaden inny europejski ośrodek kwantowy nie wybrał trzech technologii w obrębie jednego regionu. Europejski flagowiec IBM w Ehningen, działający od 2021 roku, jest nadprzewodzący - ta sama technologia stoi za dwiema z czterech maszyn, które EuroHPC Joint Undertaking otworzyło w tym roku na bezpłatny dostęp pilotażowy. NRW nie idzie za tym konsensusem: finansuje jednocześnie uwięzione jony, uwięzione jony na chipie i kubity półprzewodnikowe, poprzez firmę na tyle małą, że 21 milionów euro stanowi realną część jej finansowania, a nie zaokrąglenie.
Dlaczego To Wykracza Poza Fizykę
Dla europejskiego nabywcy technologii prawdziwa wartość JION nie leży w twierdzeniu, że uwięzione jony wygrają szerszy wyścig kwantowy. Nawet media, które relacjonowały uruchomienie, zauważyły, że zapowiedź nie podaje harmonogramu, kiedy JION ma wykazać przewagę nad obliczeniami klasycznymi, a dyrektor generalny eleQtron, Jan Henrik Leisse, opisał kolejny etap jako tworzenie warunków do zintegrowania systemu z architekturami hybrydowymi, a nie dowodzenie wyższości. Prawdziwa wartość to opcjonalność blisko domu: JUNIQ pozwala teraz użytkownikom Jülich testować to samo obciążenie na strukturalnie odmiennym sprzęcie kwantowym, bez osobnego procesu zamówień ani przepisów eksportowych drugiego kraju dla każdego z nich.
Ta opcjonalność liczy się najbardziej w krótkoterminowych problemach optymalizacyjnych i badaniach materiałowych, właśnie tam, gdzie technologia kubitów zwykle zmienia odpowiedź, i gdzie systemy na uwięzionych jonach zazwyczaj dłużej utrzymywały spójność przy mniejszej liczbie kubitów niż większe, bardziej zaszumione procesory nadprzewodzące, na które postawiła większość branży. Premier kraju związkowego Hendrik Wüst nazwał wyścig o przywództwo kwantowe "wciąż całkowicie otwartym na arenie międzynarodowej". JION, SQALING i Q-STAR.NRW to jak dotąd najwyraźniejszy dowód, że jeden niemiecki kraj związkowy traktuje to dosłownie: zamiast czekać, która technologia kubitów wygra, płaci za to, by trzy różne odpowiedzi działały jednocześnie w tym samym laboratorium.
Servola Journal
Robimy to dla wszystkich, którzy starają się nadążyć za tym, co technologia robi z naszym życiem. Dla ludzi, którzy ją budują, i dla ludzi, którym się to przydarza. Servola Journal istnieje, aby to, czego się uczymy, należało do nich wszystkich.
Nikt nam za to nie płaci. Żadnych reklam, żadnego muru płatności, za darmo dla wszystkich. Po prostu wierzymy, że zrozumienie tego, co dzieje się z nami wszystkimi, nie powinno zależeć od tego, kogo stać na zapłacenie za to.
Jeśli dało ci to dziś coś wartościowego, powiedz nam, żebyśmy kontynuowali. Obserwuj nas, zostaw polubienie albo napisz pozytywny komentarz. Czytamy każdy z nich, i to one nas napędzają.
Czytaj dalej: Europejski Superkomputer na Amerykańskich Chipach | Fałszywy think tank uderzył w Francję i Niemcy za pomocą AI
