Helios è noto per la precisione dei suoi qubit, afferma Rajibul Islam, fisico dell’Università di Waterloo in Canada che non è affiliato a Quantum. Inizialmente il computer ha un tasso di errore qubit basso, il che significa che non è necessario spendere gran parte del suo hardware per la correzione degli errori. Coppie di qubit nella meccanica quantistica interagiscono in un’operazione chiamata entanglement e si è scoperto che si comportano come previsto il 99,921% delle volte. “Per quanto ne so, nessun’altra piattaforma è a questo livello”, afferma Islam.
Questo vantaggio deriva dalla proprietà di progettazione degli ioni. A differenza dei circuiti superconduttori, che sono attaccati alla superficie di un chip di calcolo quantistico, gli ioni sul chip Helios di Quantumum possono essere spostati. Poiché gli ioni possono muoversi, possono interagire con ogni altro ione nel computer, una capacità nota come “connettività tutto a tutti”. Questa connettività consente approcci di correzione degli errori che utilizzano meno qubit fisici. Al contrario, i qubit superconduttori possono interagire solo con i loro vicini diretti, quindi i calcoli tra due qubit non adiacenti richiedono più passaggi intermedi che coinvolgono i qubit intermedi. “Sta diventando sempre più chiaro quanto sia importante la connettività all-to-all per questi sistemi ad alte prestazioni”, afferma Straubli.
Tuttavia, non è chiaro quale tipo di qubit vincerà nel lungo periodo. Ciascun tipo presenta vantaggi di progettazione che possono in definitiva semplificarne la scalabilità. Gli ioni (utilizzati dalla startup statunitense IonQ e da Quantumum) offrono un vantaggio perché producono relativamente meno errori: “Anche con meno qubit fisici, puoi fare di più”, afferma Islam. Tuttavia, i qubit superconduttori sono facili da fabbricare. E i qubit costituiti da atomi neutri, come il computer quantistico costruito dalla startup Cuera con sede a Boston, sono “più facili da intrappolare” rispetto agli ioni, dice.
Oltre ad aumentare il numero di qubit sul suo chip, un altro risultato degno di nota per Quantumum è che ha dimostrato la correzione degli errori “al volo”, una nuova funzionalità per le sue macchine, afferma David Hayes, direttore della teoria e progettazione computazionale dell’azienda. Le GPU Nvidia sono state utilizzate per identificare gli errori nei qubit in parallelo. Hayes ritiene che le GPU siano più efficaci nella correzione degli errori rispetto ai chip chiamati FPGA, utilizzati anche nell’industria.
Quantinum ha utilizzato i suoi computer per studiare la fisica di base del magnetismo e della superconduttività. All’inizio di quest’anno, è stato segnalato simulando un magnete Su H2, il predecessore di Quantum, confrontarsi con che “rivaleggia con i migliori approcci classici nell’espandere la nostra comprensione del magnetismo”. Insieme all’annuncio dell’introduzione di Helios, l’azienda ha utilizzato anche questa macchina. imitare il comportamento Numero di elettroni in un superconduttore ad alta temperatura.
“Questi non sono problemi ipotetici”, afferma Hayes. Ad esempio, “questi sono problemi ai quali il Dipartimento dell’Energia è molto interessato”.
Quantinum prevede di costruire un’altra versione di Helios presso la sua struttura in Minnesota. Ha iniziato a costruire un prototipo per un computer di quarta generazione, Sol, che prevede di consegnare nel 2027 con 192 qubit fisici. Quindi, nel 2029, la società spera di rilasciare Apollo, che a suo dire avrà migliaia di qubit fisici e dovrebbe essere “completamente tollerante agli errori” o in grado di applicare la correzione degli errori su larga scala.
