Prvi prenosni diamantni kvantni računalnik na svetu

Kvantno računalništvo se pogosto povezuje z ogromnimi hladilnimi napravami in zapleteno infrastrukturo, vendar želi nemški Saxon Q to predstavo popolnoma spremeniti. Njihov novi diamantni kvantni računalnik namreč temelji na arhitekturi z dušikovimi vrzelmi ter združuje zmogljivost in prenosljivost. Celoten sistem je namreč nameščen v standardno strežniško ohišje in deluje prek povsem običajne električne vtičnice.

Sistem podjetja Saxon Q uporablja sintetične diamante, v katerih posamezni dušikovi atomi zamenjajo ogljikove atome. Ti “ujeti” dušikovi atomi imajo elektrone, katerih vrtilni moment je mogoče nadzorovati ločeno od okolice. S posebnimi laserji raziskovalci nastavijo stanje na vrednost nič, nato pa z mikrovalovnimi impulzi natančno upravljajo kvantna stanja. Ključni preboj, ki ga je poudaril prof. Marius Grundmann z Univerze v Leipzigu in soustanovitelj podjetja, je bila sočasna vgradnja žvepla. Žveplo zagotovi negativen naboj in elektrone ter s tem močno poveča stabilnost in nadzor nad kubiti.

Trenutno so na voljo konfiguracije sistemov Saxon Q do 128 kubitov, za prihodnje leto pa načrtujejo različico s 512 kubiti. Dolgoročni cilj po letu 2030 ostaja preseči mejo 10.000 kubitov. Kljub temu velja ohraniti nekaj zdrave zabotljivosti in skeptičnosti. Čeprav podjetje poroča o visoki natančnosti delovanja brez popravljanja napak (99,92 odstotkov oziroma zadnjih 99,98 odstotkov pri posamičnih kubitih), ti podatki še niso bili neodvisno preverjeni s strani zunanjih raziskovalcev. Poleg tega pred odprtimi znanstvenimi vprašanji ostaja tudi vprašanje hitrosti, saj so superprevodni kvantni računalniki običajno hitrejši od diamantnih.

Glavna prednost, ki jo ponuja kvantni računalnik podjetja Saxon Q, pa je lokalna uporaba. Možnost delovanja brez povezave z oblakom je izjemno pomembna za robno računalništvo, kot sta avtonomna vožnja ali robotika, kjer so zakasnitve nesprejemljive. Glavni izziv za nadaljnje povečevanje zmogljivosti ostaja velikost čipov, saj posamezen čip trenutno sprejme le 8 do 16 kubitov, za kompleksnejše operacije pa bo treba na eno ploščico stisniti na tisoče kubitov.