Австралийская компания Diraq первой в мире разместила в действующем коммерческом дата-центре восьмикубитный квантовый компьютер на основе кремниевых спиновых кубитов. Установка допускает простую модернизацию до 256 кубитов без замены всей инфраструктуры, что планируется сделать в следующем году. Новая квантовая система демонстрирует тесную интеграцию с обычной вычислительной инфраструктурой и может привести к перелому в науке, технике и экономике.

Австралийская компания Diraq первой в мире разместила в действующем коммерческом дата-центре восьмикубитный квантовый компьютер на основе кремниевых спиновых кубитов. Установка допускает простую модернизацию до 256 кубитов без замены всей инфраструктуры, что планируется сделать в следующем году. Новая квантовая система демонстрирует тесную интеграцию с обычной вычислительной инфраструктурой и может привести к перелому в науке, технике и экономике.

Квантовая система Diraq разместилась в действующем коммерческом дата-центре компании Equinix в Сиднее. Она уже введена в эксплуатацию и размещена рядом с обычными вычислительными серверами. Таким образом, компания на практике проверит возможность интеграции квантовых вычислений в существующую серверную инфраструктуру без строительства специализированного объекта для квантового оборудования, которое в случае сверхпроводящих кубитов будет очень громоздкое, сложное и дорогое.

Ключевая особенность квантовой платформы компании Diraq — использование для создания кубитов спиновых состояний электронов в кремнии. В отличие от традиционных полупроводниковых транзисторов, которые представляют информацию с помощью электрического заряда, в системе Diraq операции проводятся с использованием спина электрона.

При этом важно подчеркнуть, что квантовые процессоры компании выпускаются с использованием классических КМОП-технологий, применяемых при изготовлении обычных микросхем. Это означает, что нет проблем ни с производством таких квантовых чипов, ни с их масштабированием. На самом деле проблемы с масштабированием есть, но они мало связаны непосредственно с производственными процессами. Тем самым модернизация квантовых компьютеров компании будет похожа на модернизацию классических компьютеров — для этого может быть достаточно заменить центральный процессор. Такая модернизация также запланирована для системы, размещённой в ЦОД компании Equinix.

Развёрнутая в ЦОД установка в Сиднее потребляет менее 20 кВт и занимает около 15,8 м2. Будущий квантовый компьютер компании, имеющий практическую ценность, будет потреблять около 300 кВт, что примерно соответствует трети энергопотребления конкурирующих квантовых платформ и подчёркивает преимущества кремниевых спиновых кубитов.

Восьмикубитовый процессор на кремниевых спиновых кубитах. Источник изображения: Diraq / Imec

Криогенная система охлаждения и управляющая электроника размещены непосредственно в составе комплекса, поэтому ему не требуется отдельная инфраструктура для охлаждения. По данным Diraq, система рассчитана на работу рядом с обычными серверами, а взаимодействие с классическими процессорами и GPU позволит исследовать гибридные вычисления, в которых квантовые и традиционные компьютеры выполняют разные части общей задачи.

Пока речь идёт, прежде всего, об интеграции оборудования в коммерческую инфраструктуру, а не о демонстрации практического квантового превосходства. При этом компания параллельно представила доклад Quantum at Work с оценками потенциального применения будущих квантовых компьютеров в разработке лекарств. Согласно расчётной модели компании, повышение успешности клинических испытаний с помощью квантовых систем всего на 10 % могло бы сократить расходы на разработку одного препарата примерно на $600 млн. В масштабах США это теоретически позволило бы ежегодно выводить на рынок до 25 дополнительных лекарств, минуя пустышки. Впрочем, пока это мечты, мало что имеющие в своём основании.