Premieră istorică în tehnologie pentru Japonia: A fost lansat primul computer cuantic din piese fabricate exclusiv pe plan local

A fost lansat primul computer cuantic complet dezvoltat în Japonia, care folosește biți cuantici superconductori și componente fabricate exclusiv pe plan local, potrivit Live Science.

Japonia a pus în funcțiune primul calculator cuantic proiectat și construit în totalitate cu componente produse în țară. Sistemul este acum pregătit să preia sarcini de lucru de la sediul său din cadrul Centrului pentru Informație Cuantică și Biologie Cuantică (QIQB) al Universității din Osaka.

Acest nou sistem, lansat oficial pe 28 iulie, înlocuiește toate componentele importate anterior cu tehnologii dezvoltate local, au declarat reprezentanții Universității din Osaka într-un comunicat. Calculatorul rulează, de asemenea, pe un software open-source dezvoltat în Japonia, numit Open Quantum Toolchain for Operators and Users (OQTOPUS).

Din ce este format „candelabrul” - structura principală a computerului cuantic

Sistemul utilizează un cip cuantic cu biți cuantici superconductori — biți cuantici realizați din metale care, atunci când sunt răcite la temperaturi apropiate de zero absolut (minus 273,15°C sau minus 459,67°F), nu mai opun rezistență electrică. Unitatea de procesare cuantică (QPU) a fost dezvoltată la institutul japonez de cercetare RIKEN.

Alte componente esențiale ale „candelabrului” — structura principală a calculatorului cuantic — includ pachetul cipului (furnizat de Seiken), scutul magnetic, filtrele infraroșii, filtrele de bandă, un amplificator cu zgomot redus și diverse cabluri.

Toate aceste elemente sunt integrate într-un frigider de diluție — un dispozitiv criogenic special conceput pentru a răci componentele cuantice la temperaturi extrem de joase. Acesta este completat de un frigider cu tub pulsat (care răcește alte componente aflate în funcțiune), controlere și o sursă de alimentare cu zgomot redus.

OQTOPUS este un set de instrumente open-source care include tot ce este necesar pentru a rula programe cuantice. Acesta cuprinde motorul principal, modulul de cloud și elemente de interfață grafică (GUI), fiind conceput să funcționeze deasupra unei unități QPU și a unui hardware de control cuantic.

Ce sunt computerele cuantice și cum pot schimba lumea

Calculatoarele cuantice au potențialul de a depăși cele mai rapide supercomputere din lume și de a rezolva probleme prin simulări și calcule cu mult peste capacitățile tehnologiei actuale. Oamenii de știință consideră că acestea ar putea fi utile în descoperirea de medicamente, optimizarea traficului urban sau găsirea celor mai eficiente rute pentru companiile de logistică, printre multe alte aplicații.

Această performanță se datorează capacității de a efectua calcule în paralel, nu secvențial, exploatând legile neobișnuite ale mecanicii cuantice. Ideea de bază este că, cu cât sunt adăugați mai mulți biți cuantici (qubiți) într-un sistem, cu atât devine mai puternic.

Totuși, există multe obstacole în calea creșterii numărului de qubiți, în special rata extrem de mare de erori care apare în timpul calculelor. Din acest motiv, cercetările actuale se concentrează în special pe corectarea erorilor cuantice (Quantum Error Correction - QEC).

Primul computer cuantic al Japoniei a fost prezentat în cadrul Expoziției 2025, organizată la Osaka între 14 și 20 august. La acest eveniment, vizitatorii au putut vedea componente-cheie ale sistemului, s-au conectat la calculator de la distanță prin cloud și au rulat programe cuantice de bază. Expoziția a inclus și elemente interactive, care le-au permis participanților să exploreze fenomenul de încurcare cuantică și alte concepte ale fizicii cuantice.