Под Парижем вступил в строй новый квантовый компьютер Lucy. Систему, разработанную компанией Quandela, установили в вычислительном центре TGCC, которым управляет Комиссариат по атомной и альтернативным источникам энергии Франции (CEA). Устройство представляет собой фотонный квантовый процессор MOSAIQ-12 на основе 12 физических кубитов.
Главная особенность Lucy в том, что она использует не сверхпроводящие схемы, требующие охлаждения до сверхнизких температур, а частицы света — фотоны. Это позволяет системе функционировать при комнатной температуре и избавляет от сложной и дорогостоящей криогенной инфраструктуры. Компьютер собран из модульных волоконно-оптических компонентов, которые монтируются в стандартную стойку, что значительно упрощает его интеграцию с уже существующими суперкомпьютерными центрами.
Строительство Lucy обошлось в 8,5 млн евро. Затраты поровну разделили между собой ЕС и Франция. Но главная ценность системы не в ее стоимости, а в том, как она будет использоваться. Lucy не заменит классические суперкомпьютеры, а дополнит их. Машину объединят с суперкомпьютером Жолио-Кюри для создания так называемых гибридных квантово-классических вычислений. Такой подход сегодня считается наиболее перспективным: классическая машина берет на себя основные вычисления, а квантовый процессор решает отдельные, самые сложные подзадачи.
С помощью Lucy европейские ученые и промышленные компании планируют моделировать новые материалы для энергетики, разрабатывать лекарства, оптимизировать логистические цепочки, делать более точные климатические прогнозы и решать сложные инженерные задачи. Этот шаг — часть большой европейской стратегии по созданию собственной квантовой инфраструктуры.
Lucy стала четвертым квантовым компьютером, запущенным в рамках европейского объединения EuroHPC JU, и уже четвертой страной, получившей такую систему. Ранее аналогичные машины были введены в строй в Польше, Чехии и Германии, а всего в ближайшее время планируется запустить шесть таких систем по всему европейскому континенту.
Комментарий эксперта
Дмитрий Чермошенцев, заместитель руководителя научной группы Российского квантового центра, прокомментировал для Наука Mail введение в строй самого мощного в мире квантового компьютера на основе фотонов:
12 кубитов представляют собой характерный уровень для современных прототипов квантовых вычислительных систем. С одной стороны, это уже не минимальные демонстрационные устройства, а полноценные платформы, на которых можно тестировать алгоритмы и архитектурные решения. С другой стороны, такой масштаб пока остается недостаточным для решения практических задач, где квантовые компьютеры могли бы уверенно превосходить классические вычислительные системы. В этом смысле речь идет скорее о технологической стадии развития, чем о завершенном инструменте.
Наиболее значимым аспектом рассматриваемой новости, продолжил эксперт, является интеграция квантового процессора с классической высокопроизводительной вычислительной инфраструктурой. В современных подходах квантовые устройства практически не рассматриваются как самостоятельные вычислительные системы. Они используются в составе гибридных архитектур, где классический суперкомпьютер выполняет основную часть вычислений, включая подготовку данных, оптимизацию параметров и обработку результатов, а квантовый процессор решает отдельные подзадачи, потенциально обладающие квантовым ускорением. Такой подход сегодня является общепринятым в индустрии и рассматривается как наиболее реалистичный путь к практическому применению квантовых технологий.
С точки зрения реальных достижений в области квантовых вычислений на фотонах, можно говорить о существенном прогрессе в создании самой платформы. Разработаны работающие фотонные квантовые процессоры, обеспечен доступ к ним через облачные сервисы, ведется интеграция в вычислительные центры. Это важные шаги с точки зрения формирования экосистемы. В то же время следует отметить, что на сегодняшний день не продемонстрировано устойчивого квантового преимущества на задачах практического уровня. Большинство результатов относится к пилотным проектам, тестированию алгоритмов и исследовательским демонстрациям. Соответственно, инвестиции в подобные системы направлены прежде всего на развитие технологий и накопление компетенций, а не на получение немедленного прикладного эффекта.
Что касается развития квантовых вычислений в России, эксперт отметил, что в нашей стране сформирована сильная научная школа в области квантовой оптики и фотоники. По его словам, в России есть фотонные кубиты, но на более ранней стадии разработки, как лабораторная система, а не как решение, интегрированное в HPC-кластер. Также российский эксперт отметил, что в стране уже есть лабораторный квантовый компьютер с 35 кубитами на фотонах.
Ученый и создатель российских фотонных квантовых компьютеров добавил, что квантовые вычислители в нашей стране развиваются в рамках дорожной карты «Квантовые вычисления», которую курирует госкорпорация «Росатом», и построение полноценной квантовой экосистемы как раз и является одной из основных задач этой дорожной карты.
Ранее Наука Mail сообщала о появлении в России 72-кубитного квантового компьютера на нейтральных атомах и 70-кубитного процессора на ионах, а также о создании отечественными исследователями первого в мире квантового компьютера на кусептах. Со временем ученые рассчитывают получить машины с миллионами физических кубитов.
