Първият в Европа комерсиален квантов компютър влиза в експлоатация

Едва ли мениджърите трябваше да се страхуват от срив в началото: официалното откриване беше този вторник, но системата вече работеше. Планирането на церемония с гости като канцлера Ангела Меркел се основава не само на технологичните условия, а по-скоро и на свободните дати.

Но все пак във всичко това имаше и дълбок смисъл. IBM представи първия в Европа комерсиален квантов компютър - в Енинген близо до Щутгарт. Мрежа от изследователски институции и компании в момента разработва специфични приложения за новата технология под ръководството на Fraunhofer Institut, пише германският Handelsblatt.

„Компютърът е символ за изграждането на екосистемата“, заяви шефът на IBM за Германия Грегор Пилен. Целта е да се разшири ноу-хауто, първите приложения вече съществуват. „Нарастващата ефективност отваря допълнителни възможности, а това ще се ускори неимоверно през следващите една или две години“, посочи той. 

Проектът е свързан с много надежди: веднага след като за няколко години новата компютърна архитектура достигне етапа, в който да си заслужава широкото комерсиално използване, германската икономика трябва да е готова за това - за разлика от предишните технологии. 

Това е „флагман на високотехнологичното място за правене на бизнес Германия", каза Меркел. Квантовите компютри са изиграли ключова роля в усилията за постигане на „технологичен и цифров суверенитет“ и по този начин също за растежа и заетостта, подчерта канцлерът. „Останалият свят не спи в тази област“, предупреждава обаче тя.

Политиците силно насърчават дейностите в това отношение, а федералното правителство е предоставило повече от 2 милиарда евро. Само за системата в Енинген, с капацитет от така наречени 27 кубита (квантов аналог на класическия бит), се планират инвестиции „от порядъка на 40 милиона евро“ за хардуер и услуги като поддръжка, съобщава мениджърът на IBM Пилен. Проектът е финансиран от федералното правителство и провинция Баден-Вюртемберг.

Как е изградена системата

Изграждането на „Quantum System One", както се нарича моделът, е било сложен проект както в техническо, така и в логистично отношение. Въпреки че IBM има 25 квантови компютъра в експлоатация чрез своята облачна мрежа, системата е първата в комерисален контекст. Групата е изградила устройството за елементарните частици в САЩ, охлаждащата система идва от Финландия, а системата за управление се разработва в Германия.

Екип в Енинген, където американската IT компания има национална централа, събра компонентите - под точното ръководство на колеги от САЩ, които не са били в състояние да пътуват поради коронакризата. Стъпка по стъпка те са преминали през всичко чрез видеоконферентни връзки - от сглобяването и инсталирането до калибрирането.

Точността е важна: квантовите компютри са чувствителни. Системите оценяват поведението на елементарните частици за своите аритметични операции. Те са изключително чувствителни към външни влияния. Ето защо се изискват температура близо до абсолютната нула от около минус 273 градуса по Целзий и среда, свободна от вибрации.

  

Това голямо усилие обаче е оправдано, ако квантовите компютри отговорят на огромните очаквания. Поради новата си архитектура те трябва да позволят операции, при които конвенционалните IT системи се сблъскват със своите граници. Това се отнася например за симулация на вещества и оптимизиране на алгоритми.

Това води до множество сценарии за ползването им: застрахователните компании могат по-добре да оценяват рисковете, фармацевтичните компании да симулират ефектите на молекулите, доставчиците на мобилност да прогнозират трафика, а изследователите по климата да разбират глобалното затопляне. И в Германия много компании се занимават с технологията, било то BASF или Bosch, Daimler или SAP.

Надежди се за 1000 кубита

Засега обаче това са само теоретични възможности: системите все още не са достатъчно стабилни. Нито IBM, нито конкуренти като Google, Microsoft, D-Wave или Honeywell предлагат квантови компютри, които са подходящи за масова комерсиална употреба.

Това изисква системи с достатъчен изчислителен капацитет и ниска податливост на грешки - един от основните проблеми до момента. Моментът за търговска използваемост скоро ще бъде достигнат, обеща мениджърът на IBM Пилен. IT групата публикува график, който предвижда система с над 1100 кубита до 2023 г., многократна на текущата производителност. 

Изследователите в Германия също ще се възползват от това. Разширяването на партньорството вече е в процес на обсъждане, съобщи Пилен. Когато технологията направи скок, потребителите също трябва да се възползват от него.

Това не е единствената инициатива в Германия. Десет корпорации искат да разработят „използваеми индустриални приложения“ в консорциума Qutac. Участват  разнообразни компании като BASF, SAP и Volkswagen. А в изследователския център Jülich първият етап на разширяване на квантов компютър, произведен в Германия, трябва да започне през есента като част от проекта „Open Super Q“.

Инициативата на Fraunhofer и IBM също показва, че в Германия поне досега липсваха играчи, които могат да създадат компютрите на бъдещето. С две думи – страната е зависима от износа.

За мениджъра на IBM Грегор Пилен настоящите проекти обаче са само междинна стъпка. „Амбицията ми е да имам няколко компютъра тук в Енинген и да развия центъра в  Quantum Hub за Европа", посочва той. Клиентите трябва да имат достъп до системите чрез облака. „А от средата на десетилетието“ Пилен очаква и големите компании сами да си купуват хардуера.