Intel создала криогенный контроллер кубитов. Он упростит архитектуру квантового компьютера

[EvilGenius18]

в будущем поможет масштабировать многокубитовые квантовые системы, и они будут достигать сотен тысяч и даже миллионов кубитов

Миллион кубитов? Это же насколько сложная должна быть задача с которой не справится 200-300 кубитов?

Производительность квантового компьютера растет как 2ⁿ, а это значит, что чтобы решить любую невообразимую по сложности задачу за долю секунды, нам достаточно будет пары сотен кубитов, которые работают быстрее 1 такта (Гц) в секунду:

2^{1 (кубит)} = 2 операций / такт
2^{2 (кубита)} = 4 операций / такт
2^{3 (кубита)} = 8 операций / такт
2^{4 (кубита)} = 16 операций / такт
…
2^{128 (кубитов)} = 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456 операций / такт

Теперь умножьте это число на количество тактов, которое будет выполняться за секунду… неужели во вселенной есть насколько сложные задачи, на решение которых потребуются миллионы кубитов?

Знает ли кто, на каких скоростях теплоотвод не будет справляться с поддержанием -270 °C? Сколько примерно 10 Гц? 10 КГц? 10 МГц? 10 ГГц?

[IMnEpaTOP]

Штука в том, что современная архитектура не позволяет делать полносвязные схемы (каждый кубит напрямую связан с каждым). Из-за этого приходится делать несколько промежуточных операций, что бы переносить связь из одной части схемы с кубитами в другую. Так говорят, что для имитации одного логического кубита нужно несколько (десятки) физических кубитов. И чем больше логичеких кубитов мы хотим иметь, тем сложнее и больше должна быть наша схема, отсюда и вылазят оценки в сотни тысяч и миллионы кубитов для создания фактического универсального квантового компьютера.
Вот на картинке привожу схему 20ти кубитного IBM Q System One, что бы было понятнее.


Кроме того, время сохранения квантовой запутанности сейчас меньше секунды (в районе 0,2с). Есть потенциально технологии повышающие показатель до единиц секунд, но они ещё в зачаточном состоянии развития.

[CyberAndrew]

Почитайте про алгоритмическую сложность. С ростом количества элементов задачи растет необходимое количество вычислений. Причем в некоторых задачах — экспоненциально (NP-сложные задачи), т.е. добавление 1-го элемента увеличивает число вычислений вдвое или более. Например, задача коммивояжера. Такое количество кубитов может пригодиться для большого числа элементов в задаче.

А насчет скорости работы квантового компьютера — мне кажется, что там не в тепловыделении будет основное ограничение.

[a5b]

Позволит ли квантовый компьютер решать NP сложные задачи быстрее чем классический (с точки зрения теории сложности и асимптотических оценок)?
Да, иногда для каких-то ограниченных задач по мотивам задачи коммивояжера заявляют квадратичное ускорение — https://people.maths.bris.ac.uk/~csxam/papers/tsp.pdf (arxiv.org/abs/1612.06203)
Но Scott Aaronson в The limits of quantum (sciam 2008) писал что для кв.комп не известны более быстрые способы решения NP-сложных задач https://www.cs.virginia.edu/~robins/The_Limits_of_Quantum_Computers.pdf

The question thus remains unanswered: Is there an efficient quantum algorithm to solve NP-complete problems? Despite much trying, no such algorithm has been found—though not surprisingly, computer scientists cannot prove that it does not exist.
… Based on this insight, many computer scientists now conjecture not only that P ≠ NP but also that quantum computers cannot solve NP-complete problems in polynomial time

[sanstorik]

Главный вопрос жизни, вселенной и всего такого, конечно же

[TeraVolt]

Миллион кубитов? Это же насколько сложная должна быть задача с которой не справится 200-300 кубитов?

Я думаю они собрались моделировать всю Вселенную! Каждую её частичку! Каждый атом, каждый электрон, и т. д. Для такой задачи и миллиона кубитов будет ничтожно мало!
Кстати существует теория, по которой вся наша Вселенная является лишь компьютерной симуляцией, т. е. мы живем в Матрице!
Вот для этих целей и нужны квантовые суперкомпьютеры! Чтобы создать еще один мирок в мирке! :)

[mSnus]

Интересно, а они не пробовали разработать обычный процессор, но рассчитанный на работу при температуре близко к абсолютному нулю? То есть не охладить обычный процессор, а сразу рассчитывать на такой холод при проектировании? Не слышали, были ли такие проекты?

[perfektsionistor]

А в чём вам видится выигрыш? Поднять частоты? Так эксплуатация холодильников выйдет дороже.

[SoSed0000]

Возможно, при таких температурах с полупроводниками дела обстоят не очень?
И вот тут, довольно доступно, о том, почему температура, это не единственный фактор ограничения частоты https://m.habr.com/ru/company/intel/blog/194836/