Quantum Computer Breakthrough Can make them Mainstream!

Summary

В этом видео рассматриваются перспективы квантовых вычислений, которые могут радикально изменить технологии. Вместо традиционных электронов для работы с квантовыми битами (кубитами) используются фотоны, что позволяет создавать более компактные и мощные квантовые компьютеры. Компания Squantum использует фотонные технологии для упрощения охлаждения и масштабирования этих устройств, что значительно снижает затраты. Квантовые компьютеры обещают революционные достижения в таких областях, как исследование лекарств, материалы и финансы. Однако, несмотря на прорыв, остаются вызовы, такие как управление ошибками и высокая стоимость, но эта технология может стать важным шагом в будущем вычислительной индустрии.

Takeaways

• 😀 Квантовые компьютеры – это удивительные устройства, которые использует фотоны, а не электроны, что значительно улучшает их эффективность.
• 😀 Компания Squantum разрабатывает инновационный подход к квантовым компьютерам, используя технологию, изначально предназначенную для телекоммуникаций.
• 😀 Квантовые компьютеры отличаются от классических тем, что используют квантовые биты (кубиты), которые могут находиться в нескольких состояниях одновременно.
• 😀 В отличие от цифровых компьютеров, которые работают с бинарными значениями (0 и 1), квантовые компьютеры используют неопределенность и вероятность.
• 😀 Квантовые компьютеры могут значительно улучшить такие области, как моделирование молекул для разработки лекарств, исследование ядерного синтеза и материаловедение.
• 😀 Для работы квантовых компьютеров нужно охлаждать детекторы до крайне низких температур, чтобы уменьшить шум и повысить точность.
• 😀 Инновационный подход Squantum заключается в использовании фотонных кубитов, которые можно производить с использованием стандартных полупроводниковых технологий.
• 😀 Одно из главных преимуществ фотонных кубитов – это возможность работы при комнатной температуре, в отличие от сверхпроводящих или ионных кубитов, которые требуют экстремального охлаждения.
• 😀 Фотонные кубиты могут быть entangled (переплетены), что позволяет использовать их для выполнения сложных квантовых алгоритмов.
• 😀 Squantum подписала контракт с австралийским правительством на создание первого коммерческого квантового компьютера до 2029 года, что станет значительным шагом к широкому применению этой технологии.

Q & A

Что такое квантовые компьютеры и как они отличаются от классических?

Квантовые компьютеры используют квантовые биты (кубиты), которые могут существовать в суперпозиции состояний, что позволяет им одновременно обрабатывать данные в несколько раз быстрее, чем классические компьютеры, которые используют биты, представляющие либо 0, либо 1.

Почему квантовые компьютеры требуют такого сильного охлаждения?

Квантовые компьютеры требуют охлаждения до сверхнизких температур, близких к абсолютному нулю, потому что квантовые детекторы должны работать при этих температурах для точного измерения состояния кубитов и минимизации шума, который может исказить результаты.

Как работает новый подход Squantum, использующий фотонные кубиты?

Squantum использует фотонные кубиты, которые не требуют сверхнизких температур для работы, в отличие от традиционных кубитов. Фотонные кубиты работают с помощью манипуляций с фотонами, которые могут находиться в суперпозиции состояний и создавать запутанные кубиты, что открывает путь к масштабируемым квантовым компьютерам.

Какова роль фотонов в квантовых компьютерах и почему они подходят для использования в качестве кубитов?

Фотонные кубиты могут существовать в различных состояниях, например, в суперпозиции поляризаций, и могут быть запутаны с другими фотонами. Это позволяет им работать с квантовыми алгоритмами, использующими интерференцию для коррекции ошибок и вычислений.

Что такое квантовая ошибка и как она устраняется в системе Squantum?

Квантовые ошибки возникают из-за нестабильности кубитов, и для их устранения используются методы квантовой коррекции ошибок, такие как код ГКП (GKP), который применяется в фотонных системах, улучшая точность вычислений.

Почему технология Squantum является более масштабируемой, чем традиционные методы квантовых вычислений?

Фотонные системы Squantum проще масштабировать, так как они могут использовать существующие полупроводниковые технологии для производства сотен кубитов на одном чипе, в отличие от других типов кубитов, которые требуют сложных, громоздких установок.

Какие области могут быть революционизированы квантовыми компьютерами Squantum?

Квантовые компьютеры Squantum могут значительно улучшить такие области, как разработка лекарств, материалы и финансы, поскольку они могут решать задачи, которые невозможны для классических компьютеров из-за их квантовой природы.

Почему необходимо охлаждать детекторы до 4 Кельвина в квантовых компьютерах Squantum?

Детекторы в квантовых компьютерах Squantum должны работать при таких низких температурах, чтобы уменьшить шум, который может мешать точному обнаружению одного фотона и искажать данные, поступающие от кубитов.

Каковы преимущества использования фотонных кубитов в квантовых компьютерах?

Фотонные кубиты обеспечивают несколько преимуществ, включая работу при комнатной температуре, возможность их масштабирования и использования существующих полупроводниковых технологий, что снижает стоимость и упрощает инфраструктуру по сравнению с другими типами кубитов.

Когда Squantum планирует запустить первый коммерчески доступный квантовый компьютер?

Squantum планирует запустить первый коммерчески доступный квантовый компьютер в Брисбене к 2029 году, в рамках проекта с австралийским правительством, и с бюджетом почти 400 миллионов долларов.