Биткойн приближается к моменту «тирании чисел», поскольку квантовое оборудование становится более развитым

Квантовое оборудование выходит из стадии доказательства концепции, однако инженерные узкие места означают, что практические крупномасштабные системы останутся недостижимыми еще на десятилетия.

Резюме

• Шесть ведущих квантовых платформ продвигаются от лабораторных демонстраций к ранним интегрированным системам, что напоминает эпоху ранних транзисторов в классических вычислениях.​
• Масштабирование до миллионов кубитов требует прорывов в области материалов, производства, проводки, криогеники и автоматизированного управления для снижения ошибок.​
• Исследователи ожидают развитие на протяжении десятилетий, при этом готовность варьируется в зависимости от области применения — вычислений, сетевых технологий, сенсоров и моделирования.

Квантовые технологии перешли в ключевую стадию развития, аналогичную ранней эпохе транзисторов, согласно совместному анализу исследователей из нескольких институтов.

Учёные из Университета Чикаго, MIT, Стэнфорда, Университета Инсбрука и Технологического университета Делфта оценили шесть ведущих платформ квантового оборудования в исследовании, включая сверхпроводниковые кубиты, захваченные ионы, нейтральные атомы, дефекты спина, полупроводниковые квантовые точки и фотонные кубиты.

Квантовые технологии покидают лаборатории

Обзор зафиксировал прогресс от экспериментов по доказательству концепции до ранних систем с потенциальными приложениями в области вычислений, коммуникаций, сенсоров и моделирования, сообщили исследователи.

Крупномасштабные приложения, такие как сложные симуляции квантовой химии, требуют миллионов физических кубитов и уровней ошибок, значительно превышающих текущие возможности, заявили учёные в анализе.

Ключевые инженерные задачи включают материалы, производство устройств для массового производства, проводку и передачу сигналов, управление температурой и автоматизированное управление системами, согласно отчёту.

Исследователи провели параллели с проблемой «тирании чисел» 1960-х годов, с которой столкнулись в ранних вычислениях, отметив необходимость скоординированной инженерной и системной разработки.

Уровни готовности технологий различаются по платформам: сверхпроводниковые кубиты показывают наивысшую готовность для вычислений, нейтральные атомы — для моделирования, фотонные кубиты — для сетей, а дефекты спина — для сенсоров, выяснил анализ.

Текущий уровень готовности указывает скорее на ранние демонстрации системного уровня, чем на полностью зрелые технологии, заявили исследователи. Прогресс, скорее всего, будет повторять историческую траекторию классической электроники, требующую десятилетий постепенных инноваций и совместных научных знаний, прежде чем практические системы масштабного применения станут возможными.