Новые установки позволят университетам, исследовательским центрам и компаниям, которые хотят тестировать гибридные вычисления и квантовые алгоритмы на собственном оборудовании, развернуть собственную исследовательскую инфраструктуру. Для университетов предусмотрен год бесплатной сервисной поддержки при подключении к облачной платформе Bauman Octillion.
Комплекс включает не только сам квантовый чип, но и инфраструктуру, с помощью которой он сможет работать: криостат сверхнизких температур YARANGA, систему считывания и управления кубитами, электронику, а также программную среду для запуска алгоритмов. Для университетов предусмотрен год бесплатной сервисной поддержки при подключении к облачной платформе Bauman Octillion, на которой ранее тестировалась архитектура SnowDrop.
Квантовые процессоры линейки построены на сверхпроводниковых кубитах-трансмонах. По данным разработчиков, ошибка однокубитных операций не превышает 0,2%, двухкубитных — 1%. Это означает, что точность работы вычислителей «Квантум Парка» сопоставима с показателями лучших мировых аналогов. Поясним, что именно точность операций, а также общее число вычислительных кубитов определяет, насколько надежными будут такие системы и насколько сложные алгоритмы можно будет запустить на квантовой машине.
Польза квантовых компьютеров малой мощности
Современные квантовые компьютеры не заменят обычные суперкомпьютеры и пока не решают прикладные задачи быстрее классических систем, во всяком случае пока. Однако даже существующие «слабые» квантовые машины дают исследователям и компаниям возможность осваивать гибридные вычисления, когда классические процессоры совместно с квантовыми чипами учатся выполнять поставленные задачи. Ожидается, что квантовый сопроцессор будет искать решения там, где классический «собрат» будет проводить вычисления непрактично долго.
С помощью установок «Квантум Парка» сотрудники компаний и исследовательских центров смогут изучить квантовое программирование, проверить разрабатываемые алгоритмы или найти эффективные сценарии применения квантовых вычислений для актуальных задач.
Считается, что в силу своей природы квантовый компьютер будет особенно эффективно моделировать молекулы, а также поможет в разработке инновационных материалов, ускорит различного рода оптимизации (от логистики до производств), внесет значимый вклад в машинное обучение и криптографию.
Переход к коммерциализации устройств квантовых вычислений — это важный шаг. Мы работаем с разработанными квантовыми процессорами через облачную платформу, запускаем разнообразные квантовые алгоритмы и изучаем возможности железа. Дальнейшее масштабирование — увеличение количества кубитов и точности операций — позволит решать с помощью квантовых вычислений все более сложные и востребованные на практике задачи.
По словам разработчиков, в перспективе поставляемые установки планируется обновлять: аппаратную и программную части можно будет масштабировать до процессоров на 48 кубитов.
Ректор МГТУ им. Н.Э. Баумана Михаил Гордин заявил, что после оснащения «Квантум Парка» центр сможет выпускать от 10 до 20 многокубитных компьютеров в год.
Другие российские разработки в области квантовых вычислений
Продажи SnowDrop происходят на фоне развития в России сразу нескольких физических платформ квантовых вычислений. В стране уже созданы прототипы процессоров на сверхпроводниках, ионах, нейтральных атомах и фотонах. Самые крупные российские установки имеют 70–72 кубитов. Однако все это сложные лабораторные системы, которые для выполнения высокоточных операций требуют подчас длительной калибровки. Как отмечают разработчики «Квантум Парка», системы, которые сейчас выходят на рынок, «поддерживают упрощенные процедуры калибровки».
Несмотря на то что SnowDrop заметно уступает этим системам по числу кубитов, у него другая задача: это коммерческая платформа для обучения, исследований и отладки алгоритмов.
Добавим, что российские ученые развивают квантовые вычисления на четырех платформах одновременно — сверхпроводниках, ионах, нейтральных атомах и фотонах. Только три страны мира могут продемонстрировать такое разнообразие: Россия, Китай и США. Координатором российской дорожной карты по квантовым вычислениям выступает госкорпорация «Росатом», объединившая более 600 ученых из 16 научных центров. Благодаря проводимой политике, к концу 2024 года в стране появились четыре действующих процессора на разных платформах, а к 2030 году запланировано создание систем мощностью до 300 кубитов. Также «Росатом» курирует развитие облачных сервисов доступа к квантовым процессорам, апробацию и вывод на рынок нескольких десятков квантовых алгоритмов и, ключевое, разработку прикладных проектов для российской промышленности.
Наиболее перспективными областями применения квантовых компьютеров считаются машинное обучение, кибербезопасность, финансовая аналитика, разработка лекарств и химических соединений, оптимизация работы энергетических сетей и логистических маршрутов.
Корреспондент Наука Mail попросил прокомментировать выход первой линейки квантовых компьютеров «Квантум Парка» представителей «Росатома».
Таким образом, текущая линейка SnowDrop становится своего рода «предсерийной» ступенью: на ней университеты и компании смогут отрабатывать алгоритмы и компетенции, которые затем будут использоваться для более эффективной работы на более мощных системах следующего поколения.
Уже сегодня мы делаем квантовые компьютеры технологически гораздо более доступными для российского бизнеса, исследователей и университетов. Это создает предпосылки для развития этой индустрии и появления первых полезных приложений квантовых вычислений.
Ранее Наука Mail рассказывала о первой в мире квантовой батарее и квантовых устройствах на основе карбида кремния, а также о том, зачем «Росатому» квантовые технологии.