Hem maske hem de kuantum doğru, Honeywell "dünyanın en güçlü" kuantum bilgisayarını piyasaya sürmek istiyor
Honeywell ürünleri söz konusu olduğunda, ilk akla gelenler maskeler, termostatlar, aviyonik sistemler ve otomatik kontrol sistemleridir. Bu endüstriler, 100 yılı aşkın süredir kurulan ve 130.000'den fazla çalışanı olan bu "dünyanın en iyi 100" şirketini desteklemiştir.
Pek bilinmeyen şey, aynı zamanda çok gizemli bir bilimsel araştırma ekibine sahip olduğu ve bu çağın en ileri teknolojilerinden birini - kuantum hesaplamanın fethetmeye çalıştığı.
Şekil | Honeywell'in Kuantum Çözümleri Bölümü (Kaynak: Honeywell)
Honeywell, 3 Mart'ta resmi web sitesinde, "Teknolojik gelişmeler sayesinde, önümüzdeki üç ay içinde dünyanın en güçlü kuantum bilgisayarını en azından yapabilecek bir kuantum hacmiyle piyasaya sürmemiz bekleniyor. 64'e kadar, yani sektördeki rakip ürünlerden iki kat fazla. "
Araştırma sonuçları, ön baskı platformu arXiv'de bir kağıt şeklinde yayınlanır. Açıklamaya göre, "dünyanın en güçlüsü" olarak bilinen bu kuantum bilgisayar, IBM ve Google tarafından kullanılan süper iletken kuantum teknolojisi yerine "İyon Tuzağı" sistemi ile gerçekleştiriliyor.
Araştırmacıların yalnızca en yüksek 16 kuantum hacim deneyine ulaştığını ve gelecekte daha fazla genişleme konusunda iyimser olduklarını belirtmek gerekir. Resmi olarak açıklanan 64 kuantum hacmine gelince, planlandığı gibi gerçekleştirilip başlatılamayacağını test etmek zaman alacak.
Honeywell aynı zamanda gelecekte Microsoft Azure bulut hizmeti platformunda kuantum bilgisayarların kullanımını açacağını ve finans hizmetlerinde kuantum bilişimin nasıl uygulanacağını incelemek için JPMorgan Chase ile işbirliği yapacağını duyurdu. Ayrıca, Cambridge Quantum Computing ve Zapata Computing adlı iki kuantum yazılımı ve algoritma girişimine stratejik olarak yatırım yaptı.
Farklı kuantum hesaplama çözümleri
Kuantum bilişim alanında, D-Wave ve IonQ gibi kuantum bilişim araştırmalarına odaklanan şirketlere ek olarak, dikkatin geri kalanı neredeyse tamamen IBM, Google, Intel ve Microsoft gibi teknoloji devlerine odaklanıyor.
Bu nedenle, bu resmi açıklamadan önce, Honeywell'in kuantum çözümleri departmanı çok az biliniyordu veya eylemleri görece düşük anahtar düzeyindeydi.
Resmi web sitesi bilgilerine göre, kuantum çözümleri departmanı ile ilgili en eski haberler Eylül 2018'de yayınlandı. Makale, Honeywell'in kuantum hesaplama araştırmasının arka planını kısaca tanıttı.
Bölüm başkanı Tony Uttley'in açıklamasına göre, Honeywell araştırmacıları bu cesur fikri on yıl önce önerdiler, ancak stratejik yatırımlar yapıyorlar ve bir araştırma yönü seçinceye kadar "birkaç yıl öncesine" kadar bunun önünü açıyorlar. , Resmen yürüdü.
(Kaynak: Honeywell)
Aslında, kuantum hesaplama alanında birçok şirket farklı araştırma yönleri ve çözümleri deniyor. Geçen yıl "kuantum üstünlüğü" için yarışan IBM ve Google, süper iletken kuantum teknolojisini kullanırken, Microsoft ve Intel sırasıyla daha az popüler olan topolojik kuantum ve silikon kuantum teknolojilerini seçti. 20 yıldır kuantum bilişim araştırmalarına odaklanan bir başka şirket olan D-Wave, süper iletken kuantum teknolojisini kullanıyor. Kuantum tavlama teknolojisi kullanılmaktadır.
Bunların aksine Honeywell, ana araştırma yönü olarak iyon tuzak sistemini seçti ve bir başka tanınmış start-up şirketi IonQ da bu yolu izledi.
Bu teknolojiye dayanan kuantum bilgisayarlar, temel işlemleri ve mantık birimlerini uygulamak için iyonları kübit olarak kullanır. "İyon tuzağı" denen şey, iyonları yakalamak ve tuzağa düşürmek için elektromanyetik alanlar kullanan bir sisteme atıfta bulunur Tuzaklanan iyonlar yalnızca belirli bir aralık içinde hareket edebilir ve ardından insanların elektrik alanını değiştirerek onları manipüle etmesine izin verir.
İyon tuzak sistemi ile çalıştırılan kuantum bilgisayar
Araştırmacılar, iyon tuzaklarının avantajının, uzun bir kübit tutarlılık süresini koruyabilmeleri, yüksek doğrulukta kuantum durum ölçümü ve kuantum geçit işlemleri yapabilmeleri ve teorik olarak herhangi iki kübitin (iyonların) kontrol edilebilir karşılıklı Benzersiz bir tam bağlantı oluşturma işlevi. Bu, hesaplama doğruluğunun daha yüksek olduğu, ancak hızın süper iletken kuantum teknolojisinden daha yavaş olduğu anlamına gelir.
(Kaynak: Honeywell)
Deneyde araştırma ekibi, alttan oyulmuş altın elektrotlarla yapılmış iki boyutlu bir iyon tuzağı tasarladı ve 12,6 Kelvin (eksi 260,5 derece) düşük sıcaklıklı bir ortama yerleştirdi. Sonra bir iterbiyum iyonu (171Yb +) ve bir baryum iyonunu (138Ba +) eşleştirerek, iterbiyum iyonunun hesaplama için kübit olduğu ve baryum iyonunun sempatik soğutma rolünü oynadığı bir çifte eşleştirdiler.
Bir devrede, bu iyonlar bir Yb-Ba çifti veya Ba-Yb-Yb-Ba veya Yb-Ba-Ba-Yb gibi dört iyonlu bir kristal çifti oluşturabilir.
Araştırmacılar, Honeywell'in dahili bulut hizmetleri ve benzersiz algoritmalarıyla, belirli kuantum devrelerini FPGA'lar (Alan Programlanabilir Mantık Geçidi Dizisi) aracılığıyla uygulamanın mümkün olduğunu söyledi. Yürütülebilir görevler açısından, kuantum hesaplamayı duraklatabilir, kübitin durumunu okuyabilir ve ardından sonuca göre hesaplamayı yeniden başlatmak için farklı bir yol seçebilir. Bu, geleneksel programlama dillerinde "eğer" benzeri ifadelerin yürütülmesinin yolunu açtı.
Testte araştırmacılar, kuantum devresinin kübit sayısını ve geçit doğruluğunu hesapladılar. Kuantum hacmi ne kadar büyükse, genel performans o kadar güçlüdür (bu indeks IBM tarafından önerilmiştir). Sonuçlar, bu bilgi işlem mimarisinin, IBM'in 2019'un başlarında piyasaya sürdüğü "Q System One" kuantum hesaplama sistemi ile aynı seviyede olan kuantum hacmi 16 standardını karşıladığını gösteriyor.
Makalenin sonunda, araştırmacılar cihazı doğrudan "64 kuantum hacmi" oluşturacak şekilde göstermediler, ancak iyon tuzağı sisteminin doğruluğunu onayladılar ve buna dayalı kuantum hesaplamanın gelişme yönünün "umut verici" olduğunu vurguladılar. "Sonunda, daha iyimser bir şekilde" yapının genişletilmesi için daha fazla çaba gösterildiğini "ifade etti.
Şekil | IBM'in Q System One kuantum bilgisayarı (Kaynak: IBM)
"Endüstrinin en güçlüsü" unvanı her zaman birçok teknoloji şirketinin hedefi olmuştur ve kuantum hesaplama alanında bir istisna değildir.
Aralık 2018 gibi erken bir tarihte IBM ve Google'ın rekabet ettiği "kuantum üstünlüğüne" ek olarak, "iyon tuzağı" yolunu da seçen IonQ kendi araştırma sonuçlarını açıkladı: üç boyutlu iyon tuzakları kullanarak 160 kübite kadar destekler. 79 kbit uzunluğunda tek bitlik geçit manipülasyonu sağlayın, yüksek doğruluğu koruyun, vb. O zamanlar, bu veri kümesi süper iletken kuantum teknolojisini büyük bir farkla aştı.
Honeywell'in "dünyanın en güçlü kuantum bilgisayarının" halkı ikna edip edemeyeceği sonuçlara bağlı olarak görülebilir.
Kuantum hesaplama çözümleri konusundaki tartışmalar devam etse de, hızlı gelişimi, finansmanı, verileri ve lojistiği ile 2020'de MIT Bilim ve Teknoloji İncelemesinin "En İyi On Küresel Çığır Açan Teknolojisinden" biri olduğu kesindir. , İletişim, malzeme, ilaç ve imalat endüstrileri kaçınılmaz olarak derinden etkilenecektir.
