Квантовая ставка на свет
Основанная в 2016 году выпускниками британских университетов, PsiQuantum собрала 1,7 млрд долларов инвестиций и делает ставку на оптический подход — использование фотонов вместо электронов или ионов. В отличие от сверхпроводящих или ионных кубитов, фотоны не требуют охлаждения до околонулевых температур и менее чувствительны к электромагнитным шумам.
Главный научный сотрудник и соучредитель компании Пит Шадболт отмечает, что фотонные кубиты проще масштабировать: они передают квантовую информацию по стандартному оптоволокну, а управляющая электроника может располагаться прямо рядом с чипами. PsiQuantum недавно продемонстрировала передачу квантовых состояний на 250 метров оптоволокна с точностью 99,7%.
Тем не менее система компании всё ещё требует криогенного охлаждения — для работы сверхпроводящих фотонных детекторов при температурах около 2–4 Кельвинов. Разработанные PsiQuantum криошкафы размером с серверную стойку способны размещать до 250 чипов и охлаждаются установками производства Linde.
Производство как ключевой вызов
Главное отличие подхода PsiQuantum — ориентация на массовое производство. Тогда как большинство квантовых устройств сегодня изготавливаются вручную, компания использует зрелые процессы кремниевой фотоники, сотрудничая с GlobalFoundries.
PsiQuantum уже производит тысячи фотонных чипов на коммерческом заводе в Мальте (штат Нью-Йорк). Эти чипы включают сверхпроводящие фотонные детекторы и ультрабыстрые оптические переключатели, требующие высокой точности литографии.
«Невозможно изменить полупроводниковую индустрию, — говорит Шадболт. — Чтобы выпускать миллионы устройств с высокой надёжностью, нужно использовать инфраструктуру, в которую уже вложен триллион долларов».
Система Alpha: испытание архитектуры
Первый прототип, получивший название Alpha, станет испытанием полной архитектуры PsiQuantum. Он объединит реальные кремниевые чипы, фотонные источники и криосистемы. К концу года планируется его охлаждение, а к началу 2026-го — первые эксперименты.
Однако запуск квантовых алгоритмов пока не предполагается. Мерседес Гимено-Сеговия, вице-президент по системной архитектуре, объясняет: «Мы не пытаемся продемонстрировать превосходство. Мы хотим понять, насколько точно наше оборудование ведёт себя в соответствии с моделями. Это и есть настоящий тест зрелости системы».
Оптические потери и предел материаловедения
По мнению Саймона Девитта из Технологического университета Сиднея, ставка PsiQuantum на отказоустойчивую архитектуру оправдана, но связана с уникальными трудностями.
Главная из них — оптические потери, возникающие при соединении чипов и прохождении фотонов через переключатели. Несмотря на впечатляющие успехи в детекторах и волноводах, уровень потерь на коммутаторах остаётся слишком высоким.
Шадболт признаёт, что это вопрос производственной точности, а не фундаментальных ограничений: «Нам предстоит сделать тысячи мелких шагов — улучшить дизайн, геометрию и литографию. Мы уверены, что этот зазор можно закрыть».
От лаборатории к индустрии
Аналитики считают, что PsiQuantum действительно может первой построить квантовый компьютер промышленного масштаба. Но главный вызов теперь — не технический, а финансовый. По словам Пола Смита-Гудсона из Moor Insights & Strategy, даже при нынешнем объёме инвестиций компании потребуется ещё больше средств для масштабной интеграции всех компонентов.
«Чтобы делать то, что они делают, нужны колоссальные деньги», — говорит аналитик.
Источник: https://spectrum.ieee.org/psiquantum-supercomputer?utm_source=homepage&utm_medium=hero&a...Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
