Не так давно компания IBM объявила о создании универсальной квантовой вычислительной системы с 16 квантовыми битами, кубитами. А специалисты компании Google ведут сейчас работу по созданию вычислительной системы уже с 50 кубитами. В этой гонке квантовых вычислительных технологий принимает участие и менее известная компания Rigetti, специалисты которой создали чип 8-кубитного квантового процессора, архитектура которого допускает масштабируемость системы до сколь угодно большого уровня.

Создание чипа стало возможным, благодаря разработке нескольких инновационных технологий, использования сверхпроводящих кремниевых переходных отверстий, низкотемпературной термокомпрессии для трехмерной интеграции квантовых элементов системы с электронными компонентами. Все эти технологии позволяют увеличить точность изготовления и работы отдельных резонансных компонентов, что сказывается на надежности работы процессора в целом.

Созданный экспериментальный чип компании Rigetti получил название Fab-1. На этом чипе была отработана технология создания логических элементов на базе двух кубитов, а функционирование этих элементов основано на прямой параметрической модуляции частот колебаний кубитов. Такой метод позволяет получить большую скорость обработки информации и обеспечивает более высокую селективность, что делает метод более подходящим для создания больших квантовых чипов с большим количеством кубитов.

Помимо квантового чипа специалисты компании Rigetti создали язык программирования Forest, базой для которого стал язык Quil, ориентированный на инструкции для гибридных квантово-классических вычислительных систем. Алгоритмы, написанные на этом языке, используют все самые наилучшие аспекты квантовой и традиционной вычислительной архитектуры, комбинируя мощь традиционной последовательной обработки информации с мощью параллелизма квантовых вычислений. Язык Forest 1.0 может использоваться для организации и управления «запутанными» взаимодействиями кубитов квантового процессора.

Согласно результатам проведенных тестов, средняя точность работы системы из трех логических элементов на базе двух кубитов составляет 93 процента, а максимальное количество одновременно запутанных кубитов равно четырем. Сейчас специалисты компании Rigetti работают над созданием восмикубитовых регистров и компонентов системы коррекции ошибок, использование которых позволит еще больше поднять точность вычислений, что, в свою очередь, станет основой масштабируемой квантовой системы, которая будет функционировать в виде облачного сервиса.