DARPA расширила заключительный этап программы Quantum Benchmarking Initiative (QBI), направленной на проверку перспектив крупномасштабных квантовых вычислений. К испытаниям присоединились Atom Computing, Diraq, IonQ и IBM, каждая из которых предлагает собственный подход к созданию отказоустойчивого квантового компьютера.
Главная проблема современных квантовых систем заключается в ошибках. Кубиты чрезвычайно чувствительны к внешним воздействиям, поэтому для выполнения сложных вычислений необходимы эффективные механизмы коррекции ошибок. Без них увеличение количества кубитов само по себе не гарантирует роста полезной вычислительной мощности.
Программа QBI состоит из трех этапов. Сначала DARPA оценивает технические концепции, затем изучает планы разработки и связанные с ними риски. На заключительном этапе C компании должны подтвердить свои расчеты экспериментально, продемонстрировав работоспособность оборудования и возможность масштабирования технологий.
Участники используют принципиально разные архитектуры. Atom Computing работает с нейтральными атомами, удерживаемыми лазерными ловушками, Diraq разрабатывает кремниевые спиновые кубиты, а IonQ делает ставку на захваченные ионы. IBM, в свою очередь, развивает сверхпроводниковые трансмонные кубиты и программные инструменты для управления квантовыми системами.
Особенно амбициозные планы у Diraq: компания рассчитывает к 2031 году разместить более двух миллионов физических кубитов на одном кремниевом кристалле. IonQ уже представила процессор Superion на 256 кубитов, а Atom Computing исследует возможности масштабирования массивов нейтральных атомов.
Ранее к заключительному этапу испытаний были допущены Microsoft и PsiQuantum в рамках связанной программы US2QC. При этом DARPA не пытается выбрать лучший существующий квантовый компьютер. Агентство хочет выяснить, какие технологии действительно способны обеспечить практическую вычислительную пользу, превышающую затраты на создание и эксплуатацию системы.
По оценке руководства программы, вероятность появления квантового компьютера промышленного масштаба к 2033 году становится все выше. Однако пока неизвестно, какая именно архитектура позволит достичь этой цели, поэтому DARPA продолжает параллельно проверять несколько технологических направлений.
