American Quantum Computing Startup Psiquantum gab gestern bekannt, dass es auf dem Weg zur Nützlichkeit der Technologie ein bedeutendes Puzzle geknackt hat: Herstellung von Quantenchips in nützlichen Mengen.
Psiquantum brach 2021 aus dem „Stealth -Modus“ mit ein Blockbuster Finanzierungsankündigung. Es folgte zwei weitere im letzten Jahr.
Das Unternehmen verwendet sogenannte „photonische“ Quantencomputer, das seit langem als unpraktisch abgetan wurde.
Der Ansatz, der Daten in einzelnen Lichtpartikeln codiert, bietet einige überzeugende Vorteile: Low-Rauschen, Hochgeschwindigkeitsbetrieb und natürliche Kompatibilität mit vorhandenen Glasfasernetzwerken. Es wurde jedoch von extremen Hardwareanforderungen zurückgehalten, um die Tatsache zu verwalten, dass Photonen mit Blindsgeschwindigkeit fliegen, verloren gehen und schwer zu erstellen und zu erkennen sind.
Psiquantum behauptet jetzt, viele dieser Schwierigkeiten angesprochen zu haben. In einem neuen Papier veröffentlicht in NaturDas Unternehmen enthüllte Hardware für das photonische Quantencomputer, das sie in großen Mengen herstellen können, und löst das Problem der Skalierung des Systems.
Was ist in einem Quantencomputer?
Wie jeder Computer codieren Quantencomputer Informationen in physischen Systemen. Während digitale Computer Bits (0S und 1S) in Transistoren codieren, verwenden Quantencomputer Quantenbits (Qubits), die in vielen potenziellen Quantensystemen codiert werden können.
Die Lieblinge der Quantum Computing -Welt haben traditionell überschwerte Schaltungen bei Temperaturen in der Nähe von absolutem Null. Diese wurden von Unternehmen wie verfälscht, z. B. GoogleAnwesend IBMUnd Rigetti.
Diese Systeme haben Überschriften angezogen, in denen „Quantenvorhineinheit“ (Quantencomputer bei einer Aufgabe traditionelle Computer schlagen) oder die Einleitungen von „Quantennutzung“ (dh tatsächlich nützliche Quantencomputer).
In einer knappen Sekunde im Schlagzeilen-Grabbing-Spiel, Ionq Und Honeywell verfolgen das Quantum Computing mit eingeschlossenem Ionen. Bei diesem Ansatz werden geladene Atome in speziellen elektromagnetischen Fallen erfasst, die Qubits in ihren Energiezuständen codieren.
Andere kommerzielle Konkurrenten umfassen Neutrales Atom Qubits, Siliziumbasis Qubits, beabsichtigt Mängel in Diamantenund nicht traditionell Photonische Kodierungen.
Alle diese sind ab sofort verfügbar. Einige sind zum Verkauf mit enormen Preisschildern zum Verkauf und andere sind über die Cloud zugänglich. Aber faire Warnung: Sie sind heute mehr zum Experimentieren als für die Berechnung.
Fehler und wie man sie toleriert
Die einzelnen Bits in Ihren digitalen Computern sind außerordentlich zuverlässig. Sie könnten in jeder Billion Operationen einen Fehler (beispielsweise versehentlich versehentlich zu einem 1) erleben.
Die neue Plattform von Psiquantum hat beeindruckende Merkmale wie Silizium-Nitrid-Wellenleiter mit niedrigem Verlust, hocheffiziente Photonen-zahlenauflösende Detektoren und nahezu verlustfreie Verbindungen.
Das Unternehmen meldet einen Fehlerrate von 0,02% für Einzelqubit-Operationen und 0,8% für die Erstellung von Zwei-Qubit. Diese mögen ziemlich kleine Zahlen erscheinen, aber sie sind viel größer als die effektiv Null -Fehlerrate des Chips in Ihrem Smartphone.
Diese Zahlen sind jedoch mit den besten Qubits heute mithalten und sind überraschend ermutigend.
Einer der kritischsten Durchbrüche im Psiquantum -System ist die Integration von Fusionsbasierter Quantencomputer. Dies ist ein Modell, mit dem Fehler leichter korrigiert werden können als bei herkömmlichen Ansätzen.
Quantencomputerentwickler möchten das erreichen, was als „Fehlertoleranz“ bezeichnet wird. Dies bedeutet, dass, wenn die grundlegende Fehlerrate unter einem bestimmten Schwellenwert liegt, die Fehler auf unbestimmte Zeit unterdrückt werden können.
Die Behauptungen von Fehlerquoten „unterem Schwellenwert“ sollten mit Skepsis begegnet werden, da sie im Allgemeinen an einigen Qubits gemessen werden. Ein praktischer Quantencomputer wäre eine ganz andere Umgebung, in der jedes Qubit neben einer Million (oder einer Milliarde oder einer Billion) andere funktionieren müsste.
Dies ist die grundlegende Herausforderung der Skalierbarkeit. Und während die meisten Quantum Computing-Unternehmen das Problem von Grund auf angehen, einzelne Qubits zu bauen und sie zusammenzuhalten-, nimmt Pssiquantum den Top-Down-Ansatz vor.
Skaliertes Denken
Psiquantum entwickelte sein System in Zusammenarbeit mit dem Semiconductor -Hersteller GlobalFoundries. Alle Schlüsselkomponenten-Photonenquellen und Detektoren, Logikgitter und Fehlerkorrektur-werden in einen einzelnen Chip auf Siliziumbasis integriert.
PSIquantum sagt GlobalFoundries hat bereits Millionen der Chips gemacht.
Durch die Verwendung von Techniken, die bereits zur Herstellung von Halbleitern verwendet wurden, behauptet Psiquantum, das Skalierbarkeitsproblem gelöst zu haben, das langweilig photonische Ansätze aufweist.
Psiquantum freiert ihre Chips in einer kommerziellen Halbleiter -Gießerei. Dies bedeutet, dass die Skalierung auf Millionen von Qubits relativ einfach sein wird.
Wenn die Technologie von Psiquantum ihr Versprechen liefert, könnte sie den Beginn der ersten wirklich skalierbaren Ära von Quantum Computing markieren.
Ein fehlertoleranter photonischer Quantencomputer hätte wichtige Vorteile und geringere Energienbedürfnisse.
Weitere Informationen:
Eine Herstellbare Plattform für photonisches Quantencomputer, Natur (2025). Doi: 10.1038/s41586-025-08820-7
Dieser Artikel wird neu veröffentlicht Das Gespräch unter einer Creative Commons -Lizenz. Lesen Sie die Originalartikel.