Двама българи в проекта за квантов компютър на ЕС
За него е изградена специална сграда, където температурата е 0,2 над абсолютната нула от -273 градуса
Звучи невероятно, но в проекта за новия квантов компютър, с който ще работят европейските учени, участват и българи. Новото “чудовище” е с 5000 кюбита, след като тези дни суперкомпютърният център на "Юлих" (JSC) и канадската D-Wave Systems стартираха първата облачна
квантова услуга
на Стария континент.
Истинско научно предизвикателство е и сградата, в която е квантовият компютър, предназначен за учените в Европа. Квантовите изчислителни системи изискват специално място без вибрации. Поради това двете машинни зали на сградата разполагат със специални основи за потискане на вибрациите, за да абсорбират треперенето. Въпреки това има още една причина, поради която технологията е истинско предизвикателство пред топучените на Европа.
“Базисният изчислителен елемент на квантовия компютър е Qubit (квантов бит)”, обяснява проф. Стоян Марков, член на
Консултативната група
по инфраструктурата (INFRAG) на European High-Performance Computing Joint Undertaking , което е сдружение на 26 страни членки и Европейската комисия. Тази консултативна група подготвя плановете за развитие на европейската суперкомпютърна инфраструктура и организира тяхната реализация след приемането им от Комисията.
“В сравнение с обикновения бит, който може да съществува в едно от двете състояния, единица или нула, квантовият бит (Qubit) може да бъде едновременно в състояние нула, в състояние единица или с определена вероятност да се намира някъде между двете стойности, в произволна точка на повърхността на сферата – обяснява проф. Марков. - Тази възможност се нарича суперпозиция. Оттук квантовият компютър, който е съвкупност от кюбити, може да бъде едновременно в огромно, практически неизброимо число състояния. Именно суперпозицията позволява изчисленията да се разделят на милиони потоци, които се обработват паралелно - оттам квантовият компютър може да реши задачата десетки хиляди пъти по-бързо от суперкомпютрите.
Един от физическите носители на Qubit е електронът. Той може стабилно да застане в състоянията 0 или 1 и/или в четирите комбинации на 0 и 1 { |0,1>, |1,0>, |0,0>, |1,1>}, само ако е охладен близо до абсолютната нула -273,15 °C. Абсолютната нула по принцип не може да бъде достигната (според закона за неопределеността на Хайзенберг – б.р.)
В квантовия компютър D-wave в Julich се поддържа работна температура около 0.2°C над абсолютната нула. Дори при тази много ниска температура електронът се колебае около трите си устойчиви състояния. Появява е квантов шум, който „замъглява” изчисленията и резултатите. Те не са истинските, а са близки до истинските с една неизвестна вероятност.”
Именно това е най-голямото предизвикателство пред учените – да изчистят „шумовете”, за да получат резултати, на които могат да се доверяват. Въпреки това успехът е невероятен, като се има предвид, че компютрите от този тип в света се броят на пръстите на едната ръка. Изграждането започна през 2019 г., за да се осигури достъп на европейските изследователи и учени до квантовите технологии и системи. На откриването присъстваха еврокомисарят Мария Габриел, министърът на образованието и научните изследвания на Германия Бетина Старк-Ватцингер, премиерът на Северен Рейн-Вестфалия (NRW) Хендрик Вюст, които едновременно пуснаха системата в действие, като подчертаха важността на сътрудничеството в разработването на
квантови приложения
в различни индустриални и изследователски направления.
“Обединяването на квантовите и суперкомпютърните технологии е от ключово значение за подкрепата на големи научни открития – заяви Мария Габриел. - Това е като отваряне на врати към нови светове с голям иновационен потенциал. Учените, фирмите и други организации ще имат достъп до тази революционна технология, която сега е в Европа и ще осигури реална добавена стойност.”
Кой е вторият българин в невероятния проект, четете тук.
Коментари