Первый в мире квантовый компьютер, созданный группой исследователей из Венского университета, вывели на орбиту с борта спутника ION. Устройство стало результатом полутора лет интенсивной разработки и было собрано в рекордные сроки — всего за 11 рабочих дней в условиях стерильной лаборатории Германского аэрокосмического центра (DLR) в Трауэне. Об этом сообщили в пресс-службе университета.
Команда из 12 ученых работала в полностью изолированной комнате. Особую сложность вызвала укладка чувствительного оптоволоконного кабеля. «Один неверный изгиб, одно неосторожное прикосновение — и мы бы потеряли два рабочих дня», — отметил один из участников проекта, аспирант Симон Штайнер.
По словам ученых, идея проекта появилась еще в мае 2023 года, когда им предложили бесплатное размещение квантового модуля на спутнике в рамках одной из миссий.
Мы решили принять вызов и попробовать нечто совершенно новое, выходящее за рамки существующей квантовой коммуникации. Мы хотели уместить целую квантовую лабораторию в формате спутниковой нагрузки. Нам пришлось учиться с нуля, ведь мы не аэрокосмические инженеры. Это был классический случай «учись, пока делаешь»
Каждый участник проекта отвечал за разработку отдельных компонентов: фотонного источника, оптической схемы, детекторов, электроники и программного обеспечения. «На последнем этапе мы должны были уместить все в объеме менее трех литров: механический корпус, оптику, электронику с бортовым компьютером и программным обеспечением, а также интерфейс со спутником-носителем», — уточнила участница исследовательской группы из Венского университета, постдокторант Ирис Агрести.
Квантовый компьютер предназначен для выполнения периферийных (edge) вычислений. Это позволяет обрабатывать данные непосредственно на борту спутника, не передавая их в необработанном виде на Землю. Такой подход снижает энергозатраты и ускоряет передачу результатов.
Основу вычислений составляют фотоны — частицы света, слабо взаимодействующие с окружающей средой.
Мы работаем с фотонами — частицами света — потому что они идеальны для квантовых приложений. Они быстры, слабо взаимодействуют с окружающей средой и обеспечивают точную обработку информации
По словам ученых, все компоненты успешно прошли испытания, которые подтвердили их пригодность к работе в условиях космоса. После завершения миссии спутник войдет в атмосферу и сгорит в контролируемом режиме. До конца миссии квантовый компьютер сможет передавать данные для прикладных и фундаментальных исследований.
Квантовый компьютер был запущен на орбиту 23 июня ракетой Falcon 9 компании Space X. Более подробно об этом запуске читайте в спецпроекте Науки Mail.