Австралийският физик Джереми О'Брайън управлява частна фирма за квантови изчисления, в която инвестират няколко фонда за рисков капитал и дори правителства. 

По време на следването си той няма никаква амбиция да се занимава с бизнес. Но девет години, след като О'Брайън основава PsiQuantum с трима свои колеги от академичните среди, компанията тихомълком набира финансиране от над 1 милиард щатски долара и се оценява на над 3 млрд. долара. 

Това означава, че нейният бюджет вероятно може да съперничи на отделите за квантови изчисления на компании, като Google или IBM. Само през изминалата година PsiQuantum, която има 350 служители и е базирана в Пало Алто в Калифорния, спечели големи инвестиции от правителствата в Австралия и Съединените щати, добавяйки към предишни кръгове на частно финансиране.  

Компанията преследва дръзка цел - използване на светлина в силициеви чипове за създаване на гигантски програмируем квантов компютър, който може да надмине класическите машини и то скоро, пише списание Nature.

Каква е идеята? 

PsiQuantum има за цел да работи с фотонен квантов компютър, който може да управлява реални комерсиални проблеми и е „устойчив на грешки“ - тоест прави изчисленията възможни чрез коригиране на грешките, които са присъщи на тези системи. 

Подходът на PsiQuantum се различава радикално от конвенционалната теория на квантовите изчисления поради избора на кюбит – основната единица за квантова информация.

Докато двоичните цифри (битове) на класическите компютри заемат стойност 1 или 0, кюбитите могат да бъдат поставени в „суперпозиция“, тоест да съществуват в две състояния едновременно - комбинация от 1 и 0, с шанс да бъдат измерени като едно от двете. 

Изчисленията идват от „заплитането“ на тези кюбити, което означава, че техните квантови състояния стават вътрешно свързани и взаимозависими.

За да се предотвратят грешки от унищожаване на изчисленията, един квантов компютър ще се нуждае от около 10 000 физически кюбита, работещи заедно, за да направи всеки полезен „логически“ кюбит, казва О'Брайън.

С няколкостотин от тях изследователите се надяват, че квантовите компютри ще могат да извършват сложни изчисления, като моделиране на химични процеси на квантово ниво, което би било твърде трудно за класическа изчислителна машина.

Много фирми от тази сфера правят своите кюбити от атоми, йони или малки пръстени от свръхпроводящ материал. Но във всеки случай става въпрос за физически обект, който има известна маса и често е фиксиран на място.

Но PsiQuantum е една от малкото компании, които използват безмасови частици светлина - фотони, понякога наричани "летящи кюбити".

Идеята да се използва светлина като кюбит не е нова. В началото на века оптичните квантови изчисления бяха една от първите платформи, които бяха изследвани експериментално. Някои от основателите на PsiQuantum са участвали в тези опити. 

Създаването на квантов компютър със светлина би трябвало да е лесно, но само на теория. PsiQuantum създава куюбити, като използва оптично устройство, наречено сплитер на лъча, за да изпрати един фотон едновременно по два маршрута (известни като вълноводи), гравирани в силиций.

Тъй като фотоните нямат заряд или маса, те до голяма степен не се влияят от заобикалящата ги среда. Това означава, че дори при стайна температура кюбитите, базирани на фотони, са нечувствителни към много видове "шум", които се явяват пречка за традиционния квантов хардуер.

Тази способност за поддържане на квантова информация и изминаване на големи разстояния с висока скорост улеснява изграждането на големи и бързи системи.

Компютри от светлина  

Физиците на PsiQuantum казват, че имат предимството да надграждат основите на две съществуващи мега индустрии - производството на полупроводници за компютри и фотониката, която създава оптичните влакна, използвани в телекомуникационните кабели. 

Чиповете на фирмата, направени в партньорство с американския технологичен гигант Global Foundries, съчетават конвенционална технология като разделители на лъчи с други компоненти, като еднофотонни детектори и източници, които рядко се използват извън лабораториите.

Всички те са "гравирани" върху силициеви пластини, където манипулират фотони с телекомуникационна честота.

За да работи системата й, компанията се нуждае от милиони прецизни електронни компоненти, които трябва да работят с безпрецедентна ефективност и не могат просто да бъдат извадени от складовете. Детекторите, например, трябва да бъдат охладени до около -270 градуса по Целзий с помощта на течен хелий. 

Най-голямото предизвикателство, казва О'Брайън, е създаването на оптични превключватели за отклоняване на фотони. За тази цел компанията е изградила собствено съоръжение за отглеждане на пластини с висока чистота от бариев титанат - материал, който може да направлява светлината ефективно. Фирмата е инвестирала огромна сума пари в този проект и е едно от нещата, с които най-много се гордее.

В отговор на въпрос относно напредъка и плановете на PsiQuantum, говорителят на компанията Алекс Мак коментира пред Narute, че тя е обект на щателна проверка от инвеститорите. 

През изминалата година тя набра повече от 1 милиард долара под формата на заеми, капитал и безвъзмездни средства от правителствата в Австралия и Съединените щати в замяна на изграждането на първите си два квантови компютъра там - първият в Бризбейн до 2027 г. и следващият в Чикаго, Илинойс. 

Новините на Darik Business Review във Facebook , Instagram , LinkedIn и Twitter !