Ученые разрабатывают первый в мире квантовый компьютер с открытым исходным кодом

Квантовые компьютеры обещают революцию в вычислениях, но их разработка остается сложной и дорогостоящей задачей. Большинство проектов в этой области развиваются за закрытыми дверями — в академических лабораториях или коммерческих стартапах, где технологии тщательно охраняются.
Автор новостей
Квантовые технологии невероятно сложны в разработке и это делает процесс создания квантовых компьютеров очень дорогим и длительным.
Квантовые технологии невероятно сложны в разработке и это делает процесс создания квантовых компьютеров очень дорогим и длительным.Источник: Pierre Metivier / Flickr

Специалисты Университета Ватерлоо в Канаде решили пойти другим путем, создав первый в мире квантовый компьютер с полностью открытым, то есть доступным для копирования другими разработчиками, кодом. В 2024 году группа ученых из Института квантовых вычислений университета Ватерлоо основала некоммерческую организацию Open Quantum Design (OQD). Ее цель — сделать квантовые технологии доступными для всего научного сообщества, ускорив развитие области через открытое и прозрачное сотрудничество.

«Мы предлагаем общий центр, куда группы могут вносить то, чем готовы делиться. А как некоммерческая организация мы можем быть прозрачны относительно реального прогресса без коммерческого давления», — говорит Кристал Сенко, одна из основательниц проекта.

Открытый стек OQD охватывает все: от аппаратного обеспечения и электроники до программного обеспечения. В основе системы лежит технология ионных ловушек — заряженные атомы изолируются в вакууме, после чего ими можно управлять с помощью лазеров и электромагнитных полей. Такая изоляция позволяет атомам работать как кубиты — квантовые биты, которые хранят и обрабатывают информацию.

Квантовые технологии были описаны более 100 лет назад, но квантовые вычисления все еще находятся на стадии разработки.
Квантовые технологии были описаны более 100 лет назад, но квантовые вычисления все еще находятся на стадии разработки.Источник: Нейросети

«Сообщество специалистов по квантовым вычислениям на ионных ловушках имеет давнюю традицию обмена разработками и знаниями. OQD разделяет этот дух и масштабирует его», — отмечает Сенко.

Проект опирается на разработки, которые более восьми лет ведутся в Институте квантовых вычислений и уже объединяет более 30 разработчиков программного обеспечения и десятки лабораторий-партнеров. Среди них — студенты, аспиранты и постдоки Университета Ватерлоо, а также ряд организаций, в частности, Unitary Foundation и квантовая компания Xanadu. Партнеры получают полный доступ к технологическому стеку и могут участвовать в управлении проектом.

Квантовые вычисления все еще находятся на ранней стадии развития, несмотря на то что квантовая механика была описана столетие назад. Сегодня существует несколько подходов к созданию квантовых компьютеров: на основе захваченных атомов, сверхпроводящих кубитов, фотонов или спиновых систем.

Квантовый компьютер с открытым кодом сможет ускорить разработку вычислительных технологий будущего.
Квантовый компьютер с открытым кодом сможет ускорить разработку вычислительных технологий будущего.

«Открытия на одной платформе часто помогают другим, но если мы хотим осознать потенциал квантовых компьютеров в полной мере, нужно изучать все существующие подходы», — подчеркивает Сенко.

Помимо технологического прогресса, OQD помогает готовить специалистов для квантовой индустрии и устраняет узкие места в разработке алгоритмов. «Доступ к реальному оборудованию необходим для разработки и тестирования квантовых алгоритмов. OQD делает этот доступ открытым, приглашая к более широкому участию и помогая сообществу строить свою работу быстрее на общем, уже созданном и опробованном учеными фундаменте, а не начинать каждый раз проект с нуля», — заключает Сенко.

Ранее ученые создали идеально точную технологию коррекции ошибок квантовых вычислений.