В современном мире технологий квантовые вычисления представляют собой одно из самых перспективных направлений, способных кардинально изменить подход к решению множества сложных задач - от моделирования молекулярных структур до оптимизации больших систем и разработки искусственного интеллекта следующего поколения. Недавно компания Quantum Motion совершила значимый прорыв, представив первый полнофункциональный квантовый компьютер, созданный с использованием стандартного кремниевого CMOS-процесса. Это событие знаменует важную веху в области кремниевой квантовой технологии и открывает новые перспективы для коммерческого внедрения квантовых вычислений. Основная инновация заключается в интеграции Quantum Processing Unit (QPU) с пользовательским интерфейсом и управляющей системой, совместимой с распространёнными программными фреймворками, такими как Qiskit и Cirq. Благодаря этому решение Quantum Motion является полнофункциональным стеком, который можно легко внедрять в существующие технологические инфраструктуры и программные экосистемы.
Уникальной особенностью установки, размещённой в Национальном центре квантовых вычислений Великобритании, стало использование 300 мм кремниевых пластин CMOS - стандартного промышленного процесса для производства классических транзисторов. Такой подход обеспечивает преимущества массового производства, высокой надежности и готовности к масштабированию, что ранее было сложно реализовать в квантовых вычислениях, где зачастую применялись специализированные необычные методы изготовления кубитов. Аппаратное обеспечение Quantum Motion отличается компактностью, занимая всего три 19-дюймовые серверные стойки, включающие криогенный холодильник и интегрированную систему управления. Такой формат позволяет легко интегрировать квантовый компьютер в стандартные дата-центры, обеспечивая удобство в обслуживании и возможности для будущего расширения без серьёзных изменений конфигурации помещений. По словам Джеймса Паллеса-Диммока, генерального директора Quantum Motion, представленное решение открывает "момент кремния" для квантовых вычислений, демонстрируя, что можно построить надёжный и функциональный квантовый компьютер на основе самой масштабируемой на сегодняшний день технологии - CMOS.
Это кардинально снижает барьеры на пути к коммерциализации и массовому распространению квантовых систем. Директор Национального центра квантовых вычислений Майкл Катберт отмечает, что внедрение системы Quantum Motion стало важным шагом для британской инициативы квантовых тестовых площадок. Он подчёркивает значимость практического тестирования и валидации такой архитектуры, которая ориентирована на использование реальных прикладных задач и оценку их работы на кремниевой основе. Правительственные деятели также выразили поддержку достижению, подчёркивая роль квантовых технологий в будущем развитии таких сфер как ускоренное открытие новых лекарственных препаратов и оптимизация энергосистем с прицелом на устойчивое развитие. В отличие от других архитектур квантовых компьютеров, Quantum Motion использует промышленное производство квантовых битов на базе широко распространённых 300 мм чипов, что открывает путь к масштабированию до миллионов кубитов.
Их QPU построен по модульной плиточной архитектуре, которая позволяет регулярно создавать повторяющиеся массивы вычислительных, управляющих и считывающих элементов, что делает потенциальное увеличение производительности и размера системы относительно простым и экономически эффективным. Также компания достигла прогресса в области применения искусственного интеллекта для калибровки и управления квантовым оборудованием, что повышает стабильность и эффективность работы всей системы. Такой подход автоматизации процедур и самообучающих алгоритмов значительно снижает необходимость ручной настройки и ускоряет адаптацию компьютера к новым задачам и средам эксплуатации. Президент и коммерческий директор Quantum Motion Хьюго Сэйл подтверждает, что компания стремится предоставить решения, ориентированные на конечного пользователя и разработчика, опираясь на проверенную базу кремниевых технологий, которая лежит в основе современной электроники, от смартфонов до графических ускорителей для искусственного интеллекта. КТO и соучредитель Quantum Motion Джон Мортон утверждает, что представленная система свидетельствует о том, что эпоха кремниевых квантовых вычислений наступила - технология стала практической и доступной для широкого применения.
В дополнение к национальной инициативе NQCC компания Quantum Motion активно участвует в проектах по коррекции ошибок для создания отказоустойчивых квантовых систем. Благодаря участию в международных программах, включая DARPA QBI и SiQEC, Quantum Motion уверенно движется к созданию полноценной коммерческой квантовой платформы, которая сможет решать пока недоступные современные вычислительные задачи. Исторически квантовые компьютеры сталкивались с проблемами надежности, масштабируемости и высокой стоимости производства. Использование технологий CMOS и интеграция классических управляющих цепей на криогенных температурах открывает новые горизонты для преодоления этих ограничений и приближает нас к появлению квантовых компьютеров реального применения. Quantum Motion делает ставку на глубинную интеграцию аппаратного и программного обеспечения, которая обеспечивает совместимость с существующими программными инструментами и возможность быстрой адаптации разработчиков под новое железо.
Отдельного внимания заслуживает стратегический вклад в развитие терминального оборудования и систем контроля, позволяющих встраивать квантовые решения в стандартные дата-центры и инфраструктуру ИТ-компаний. Это немаловажный фактор для распространения технологии среди корпоративных клиентов и научных учреждений. В конечном итоге появление первого полнофункционального кремниевого квантового компьютера Quantum Motion служит логическим продолжением усилий всего мирового сообщества и так называемой "кремниевой революции" в квантовых вычислениях. Реализация проекта демонстрирует потенциал использования индустриальных стандартов для создания перспективных технологических платформ нового поколения. Таким образом, мы становимся свидетелями зарождения новой эпохи в квантовых вычислениях, когда массовое производство, масштабируемость, удобство эксплуатации и совместимость с индустриальными стандартами выводят эту науку на уровень реальных коммерческих и научных приложений.
Будущее квантовых технологий с каждым днём становится ближе к настоящему, а прорыв Quantum Motion - весомым шагом на этом пути. .
