Ogromna liczba ultrazimnych atomów połączyła się, aby stworzyć podstawę największego komputera kwantowego w historii
Laboratorium Napędów Odrzutowych / NASA
Ogromna liczba ultrazimnych atomów została złożona w rekordową siatkę, która posłuży jako podstawa kolejnego co do wielkości komputera kwantowego. Głównym motorem tego postępu jest sztuczna inteligencja (AI).
Największy znany komputer kwantowy na świecie składa się z 1180 bitów kwantowych (kubitów) zbudowanych z niezwykle zimnych, elektrycznie obojętnych atomów.
Warto zauważyć, że jednym z warunków tworzenia naprawdę użytecznych komputerów kwantowych jest ich powiększenie – zbudowanie ich z większą liczbą kubitów.
Ale ważny jest również skład tych kubitów i to, z czego są wykonane ultrazimne atomykomputery kwantowe wykonują obliczenia dokładnie tylko wtedy, gdy każdy atom znajduje się we właściwym miejscu w bardzo jednolitej siatce.
Nowe badanie, którego wyniki opublikowano niedawno w arXiv, wykorzystał sztuczną inteligencję do połączenia 2024 atomów w ultrazimną siatkęprzygotowując grunt pod nowy, rekordowy komputer kwantowy.
Naukowcy wykorzystali atomy rubidu i metaluktóre udało im się ochłodzić i kontrolować za pomocą światła laserowego.
Następnie stworzyli siatka „pęset optycznych” złożona z wiązek laserowych i zaobserwowali, jak atomy zostały uwięzione w niektórych miejscach podczas ich chłodzenia. Niektóre punkty siatki pozostały jednak niezajęte, a niektóre atomy zostały przemieszczone.
Jednym z wyzwań związanych z tworzeniem siatki ultrazimnych atomów jest znajomość najlepszej kolejności poruszania pęsetą i wykorzystania jej do zmiany układu atomów – i tu z pomocą przychodzi technologia. AI, która jest w stanie spełnić łatwe zadanie.
Algorytm zasugerował sekwencję, która utworzyła największą jak dotąd taką siatkę, i zajęło to tylko około 60 milisekund to zrobić. Naukowcy oszacowali, że czas ten nie ulegnie wydłużeniu w przypadku większych sieci.
W rzeczywistości, gdy próbowali złożyć bardziej skomplikowane kształty, jak na przykład ułożenie trzech mniejszych siatek jedna na drugiej w pionie lub przeliterowanie liter „USTC” z atomami w stylu pointylistycznym, wygenerowana przez sztuczną inteligencję sekwencja przestawiania nigdy nie trwała dłużej niż 60 milisekundy.
To właśnie zastosowanie sztucznej inteligencji umożliwiło powiększenie siatki do nowego numeru rekord atomowy. Dzieje się tak dlatego, że AI dzieli go na sekcje i nad wieloma z nich pracuje równolegle.
Jak wskazuje New Scientist, komputery kwantowe zbudowane z uwięzionych atomów i kontrolowane przez lasery wykazały już jedną z najlepszych wydajności, jeśli chodzi o korygowanie własnych błędów.
