В сфере квантовых вычислений наблюдается  стремительное развитие. Например, компания Nvidia, являющаяся признаным лидером в области производства вычислительных чипов, запустила открытую платформу CUDA-Q для ускорения исследований в области квантовых вычислений. Китай, в свою очередь, создал самый крупный на сегодняшний день квантовый чип. Ученые из Манчестерского университета разработали сверхчистый кремний, который может стать основой для создания компьютеров нового поколения. Такой всплеск интереса к квантовым компьютерам обусловлен их огромным потенциалом в различных областях, таких как криптография, фармацевтика, оптимизация сложных систем, а также активное совершенствование алгоритмов машинного обучения и многое другое. Квантовые компьютеры способны достигать этого благодаря использованию принципов квантовой теории, которая описывает поведение материи и энергии на атомном и субатомном уровнях.

В квантовых вычислениях используются субатомные частицы, такие как фотоны и электроны. Квантовые биты (кубиты) позволяют этим частицам находиться в нескольких состояниях одновременно, при этом управляемые специальными устройствами.

Чтобы справиться с экспоненциально более высокими скоростями, чем ваш традиционный компьютер, потребляя при этом меньше энергии, квантовые компьютеры используют суперпозицию и запутанность. 

Суперпозиция предполагает добавление двух или более квантовых состояний для создания еще одного действительного квантового состояния. Суперпозиция кубитов позволяет квантовым компьютерам обрабатывать миллионы операций одновременно.

Запутывание происходит, когда две системы связаны так, что знание состояния одной дает немедленное знание о другой. Эти позволяет квантовым компьютерам решать сложные проблемы с высокой скоростью.

Проблема здесь — декогеренция, то есть потеря квантового состояния кубита из-за таких факторов, как излучение, вибрация или изменение температуры. Эти вызывает ошибки в вычислениях. Чтобы защитить кубиты от помех, они помещены в вакуумных камерах, изоляции и переохлаждаемых холодильниках. 

Как мы видели, кубиты играют решающую роль в создании квантовых вычислений, но не во всем. и, как известно, о них. Однако два недавних независимых эксперимента расширили наше понимание кубитов, ознаменовав важный шаг на пути к созданию функционального квантового компьютера.

Достигнута квантовая телепортация

Новое исследование успешно достигло квантовой телепортации, несмотря на весь шум, который обычно нарушает передачу квантового состояния. При телепортации кубит переносится из одного места в другое без отправки самой частицы. 

В теории, передача квантового состояния может быть осуществлена без каких-либо проблем, но в реальном мире помехи и шумы ухудшают качество квантовой телепортации. Итак, исследователи в последнем исследовании обнаружили, что достижение идеальной квантовой телепортации, несмотря на шум, — это великий подвиг.

Опубликовано в журнале Science Advances. проведенное исследование рассказывает о том, что запутанность и декогеренция являются противодействующими силами многих квантовых протоколов и технологий. 

AСогласно исследованиям, квантовая запутанность, возникающая в корреляциях, охватывающих сколь угодно большие расстояния, очень важна для основ квантовой механики. Он имеет множество применений в обработке информации и коммуникации. Однако взаимодействия между квантовой системой и ее окружением неизбежны, а декогеренция может серьезно ухудшить производительность этих приложений. 

Несмотря на то, что существует множество многообещающих протоколов подавления декогеренции, в последних работах используются подпространства без декогеренции, динамическая развязка, квантовые коды с исправлением ошибок, когерентная квантовая обратная связь с задержкой и разработка резервуаров со вспомогательными подсистемами, на практике исключение декогеренции является чрезвычайно сложной задачей.

Таким образом, исследование предложило эффективный протокол квантовой телепортации в условиях абсолютной декогеренции. 

В исследовании, проведенном исследователями из Университета науки и технологий Китая в Хэфэе и Университета Турку в Финляндии, использовалась многочастная гибридная запутанность между вспомогательными кубитами и их локальным окружением в контексте открытой квантовой системы, что позволило достичь высоких результатов. точность. 

По мнению исследователей, линейная оптика является особенно надежной платформой для выполнения различных протоколов квантовой информации и изучения проблем декогеренции. 

По словам Юрки Пийло, профессора Университета Турку, в этом исследовании используется понятие распределенной запутанности. Это распределение запутанности выходит за рамки используемых кубитов и сделано перед использованием протокола. Эти означает «использование гибридной запутанности между различными физическими степенями свободы», — сказал Пиило.

Традиционно поляризация фотонов использовалась для запутывания кубитов при телепортации. Однако новый подход использует гибридную запутанность между поляризацией фотона и частотой.

Эти вносит большие изменения в то, как шум влияет на протокол. По сути, это открытие «переворачивает роль шума с вредного на пользу для телепортации», заявил Пийло.

Традиционно протокол телепортации не работает, когда во время запутанности кубита присутствует не только шум, но и когда гибридная запутанность сначала присутствует без шума. Напротив, при гибридной запутанности и последующем добавлении шума и телепортация, и передача квантового состояния происходят практически идеально.

Таким образом, последнее открытие позволяет осуществить почти идеальную телепортацию, несмотря на шум, связанный с использованием фотонов.

Исследователи называют это «важным экспериментом, подтверждающим принцип», а доктор Чжао-Ди Лю из Университета науки и технологий Китая Хэфэй отмечает:

«Хотя в нашей лаборатории мы провели множество экспериментов по различным аспектам квантовой физики с фотонами, было очень интересно и полезно увидеть этот очень сложный эксперимент по телепортации. успешно завершенный.”

В исследовании отмечается, что помимо борьбы с декогерентностью гибридная запутанность также помогла им создать еще один уровень безопасности. В исследовании говорилось:

«Это было бы интересное направление будущих исследований, чтобы выяснить, насколько глубоко телепортированная информация может быть скрыта“. 

Это только начало, поскольку исследование имеет фундаментальное значение для открытия новых путей для будущей работы в области квантовых протоколов, поскольку оно является базовым исследованием. Один из способов применения этой техники — передача состояний за пределы квантовой телепортации и за пределы подпространств, свободных от декогеренции.

Исследование также открывает возможность увидеть, может ли декогеренция быть обращенным на других физических платформах, включая различные источники шума.

Текущее состояние квантовых вычислений

Квантовые вычисления — это идея использования квантовой физики для выполнения вычислений, которая отличается от обычных методов вычислений на основе полупроводников. Вместо генерации 0 и 1 (нет тока или тока) он использует «квантовые биты», называемые кубитами, где данные частиц — это либо 0 И 1 одновременно, либо 1, либо 0.

Из-за фундаментального различия в методах исчисления квантовые вычисления являются не столько альтернативой «обычным» вычислениям, сколько их дополнением.

Стандартные вычисления работают линейно и с трудом справляются с очень сложными вычислениями, такими как моделирование климата, криптография или трехмерная конфигурация сложных молекул, таких как белки. Ожидается, что именно в этом типе вычислений квантовые вычисления преуспеют.

Таким образом, хотя наши ноутбуки и смартфоны, скорее всего, никогда не станут квантовыми компьютерами, они могут произвести революцию в научных исследованиях.

Квантовые вычисления сложны

Итак, учитывая обещание, что квантовые суперкомпьютеры будут работать в тысячу раз лучше существующих, неудивительно, что было проведено множество исследований, чтобы воплотить их в жизнь.

Но проблема в том, что создать даже один кубит технически очень сложно. Первая трудность заключается в том, что квантовые вычисления работают только при сверхнизких температурах, около ста градусов выше абсолютного нуля. Только в этих условиях некоторые уникальные материалы превращаются в сверхпроводники (материалы, не обладающие электрическим сопротивлением). Это энергозатратно, дорого и трудно достижимо.

Кроме того, управление, манипулирование и «чтение» данных в кубите также является сложной задачей, обычно с использованием сверхточных лазеров, атомных микроскопов и датчиков. Наконец, любое вмешательство сделает кубит бесполезным, поэтому необходимо также достичь идеального вакуума.

В то время как полупроводниковые чипы манипулируют материей на масштабах всего в несколько атомов, квантовые вычисления стремятся справиться с материей на уровне частиц. Примечательно, что практическому квантовому компьютеру потребуются тысячи кубитов, чтобы оставаться стабильными и взаимодействовать друг с другом.

Преодоление порога в 1,000 кубитов

Команда под руководством профессора Герхарда Биркла ​​из «Атомы – Фотоны – Кванты» исследовательская группа на кафедре физики в ТУ Дармштадт в Германии только что создал самый большой квантовый компьютер.

Они создали квантовый компьютер с 1,000 индивидуально управляемыми атомными кубитами, выиграв соревнование в этой области со многими другими научными группами.

Отметка в 1,000 частично символична, но также соответствует числу, которое, как ожидается, потребуется для значимого применения квантовых компьютеров. В меньшей степени они представляют собой в основном научную диковинку и многообещающую идею, но не более того.

В этом методе используются «оптические пинцеты» — специальные лазеры, способные манипулировать атомами по отдельности. Благодаря прогрессу в микрооптике это наиболее многообещающий метод квантовых вычислений для масштабируемого метода создания гораздо более крупных систем.

«Поскольку количество линз на квадратный сантиметр легко достигает 100,000 100 и можно производить пластины MLA площадью несколько XNUMX квадратных сантиметров, они обладают огромным потенциалом с точки зрения масштабируемости, ограниченным только доступной мощностью лазера».

Совершенствуя использование таких оптических пинцетов, профессор Биркл продемонстрировал, что можно создать большие квантовые компьютеры с тысячами кубитов. Это, в свою очередь, даст важный инструмент, необходимый другим исследователям для выполнения квантовых вычислений.

Квантовые симуляторы для решения физики

Многие проблемы, с которыми сегодня сталкиваются физики, связаны с поведением частиц на квантовом уровне, или, по крайней мере, когда моделируется более 30 частиц. Это проблема, поскольку обычные вычислительные системы борются с вероятностным поведением частиц и квантовой физикой в ​​целом.

Для решения этой проблемы идеальной ситуацией было бы разработать «квантовый симулятор», где кубиты могут моделировать поведение квантовых частиц. Это происходит потому, что кубиты используют квантовые свойства запутанность и суперпозиция, которые так сложно смоделировать на обычном компьютере.

Хотя квантовые симуляторы, по сути, представляют собой особый тип квантовых компьютеров, проблема до сих пор заключалась в том, чтобы они могли моделировать множество различных частиц вместо того, чтобы создавать индивидуальный квантовый симулятор для каждого конкретного физического вопроса.

Наталья Чепига и ее исследовательская группа, доцент кафедры Делфтский технологический университет в Нидерландах, возможно, нашел решение.

Она предлагает протокол, который создаст полностью управляемый квантовый симулятор в научном мире. статья, опубликованная в журнале Physical Review Letters. Это работает за счет использования двух лазеров с разными частотами или цветами, что добавляет дополнительное измерение к расчетам. Теоретически этот метод можно расширить, добавив в расчеты квантового симулятора более двух измерений.

Этот тип квантового симулятора может стать серьезным стимулом для множества исследовательских усилий на самом краю наших нынешних знаний, включая физику ультрахолода (включая сверхпроводники), полупроводники, материаловедение, телекоммуникации и энергетические технологии (особенно батареи).

QuDits вместо кубитов

Большинство проектов квантовых вычислений ориентированы на кубиты, что упрощает манипулирование ими/программирование и позволяет добавлять их больше. Альтернативой является использование квантовых цифр или «кудитов».

«Квантовый компьютер с x кубитами может выполнить 2x расчеты. Однако машина с количеством кудитов x, где D представляет количество состояний на кудит, может выполнить D.x количество вычислений.

Это означает, что при использовании кудитов вы можете закодировать ту же информацию в меньшем количестве квантовых частиц».

Проще говоря, чем больше D-мерностей в квантовой вычислительной системе, тем больше она становится экспоненциально мощной. В дополнение к этому более эффективному вычислению с использованием кудитов вместо кубитов ожидается, что они будут более надежными и с меньшей вероятностью вызовут ошибки вычислений, чем кубиты.

Так что это большая новость, что группа исследователей под руководством Андреа Морелло на USNW в Австралии создал 16-мерная, высокоуправляемая вычислительная система кудит. При D=16 любое количество кудитов, добавленных в систему, увеличивает вычислительную мощность в 16 степени.

Для этого они использовали донорный атом 123Sb (сурьмы), который был ионно-имплантирован в кремниевое наноэлектронное устройство.

«Объединенное гильбертово пространство атома охватывает 16 измерений, и доступ к нему можно получить, используя как электрические, так и магнитные управляющие поля. Андреа Морелло

Эта система дала замечательные результаты; в частности, «ядерный спин уже показывает точность затвора, превышающую 99%, независимо от механизма привода». Атом сурьмы также является улучшением по сравнению с ранее использовавшимся 31P (фосфором), поскольку сурьма является более тяжелым атомом, и с ним легче манипулировать.

Это техническое и научное достижение также продолжает совершенствоваться, в частности, благодаря использованию изотопно очищенного 28Si (кремния), удалению остаточной концентрации 29Si и повышению надежности системы (времени когерентности и точности затвора).

Состояние развития квантовых вычислений

Эта область все еще находится в зачаточном состоянии, и все еще появляются целые новые концепции, такие как пригодные для использования кудиты или программируемые квантовые симуляторы.

В сочетании с прогрессом в создании более 1,000 кубитных систем это показывает, что квантовые вычисления, вероятно, станут очень важной научной областью в ближайшие десятилетия с огромным неиспользованным потенциалом.

В настоящее время исследования в области материаловедения и биохимии стимулируются искусственным интеллектом, о чем мы говорили в нашей статье».Прорывные отрасли объединяются вокруг основной технологии – искусственного интеллекта (ИИ)”.

Но вскоре, в ближайшие 5-10 лет, мы можем начать видеть практические результаты расчетов квантовых вычислений. Аппаратное обеспечение сейчас переходит от мысленных экспериментов и лабораторных демонстраций к прототипам коммерческих исследовательских компьютеров.

Следующим шагом станет разработка программного обеспечения, которое сможет максимизировать потенциал квантовых вычислений, а также начало производства квантовых компьютеров в больших масштабах, чтобы снизить затраты и обеспечить некоторую стандартизацию.

Таким образом, во многих отношениях квантовые вычисления находятся на том этапе, когда в 1950-х и 1960-х годах появились первые коммерческие компьютерные мэйнфреймы, прежде чем в последующие десятилетия они стали распространенным инструментом бизнеса и исследований.

Квантовые вычислительные приложения

Хотя это трудно полностью предсказать, мы уже знаем несколько сегментов, которые значительно выиграют от более широкой доступности квантовых вычислений:

• Биохимическое моделирование: от определения трехмерной формы белка до экспрессии генов, расчет сложных биологических молекул до атомов может совершить революцию в биотехнологических исследованиях.
• Моделирование климата: Климатические модели чрезвычайно сложны и выходят за пределы возможностей современных суперкомпьютеров. Лучшее понимание климата с более точным масштабом расчетов в модели, как географически, так и во времени, могло бы помочь в понимании рисков изменения климата.
• Полупроводниковые приборы: Квантовые компьютеры можно использовать для того, чтобы сделать обычные компьютерные чипы намного более мощными. Поскольку «обычные» чипы теперь достигают нанометрового масштаба, квантовые явления становятся все более проблематичными, и для их решения могут потребоваться квантовые компьютеры.
• Наука о материалах: Лучшее понимание квантовой физики и реакции материалов на отдельные атомы может открыть новые разработки для материалов, используемых в аэрокосмической отрасли, батареях, 3D-печати, производстве и т. д.
• Криптография: Квантовые компьютеры потенциально могут сделать все существующие методы криптографии устаревшими. Это серьезная проблема для военных, финансовых и информационных систем. Но в то же время это может сделать криптографию еще более безопасной.

Реализация двухкубитного вентиля в обычном кремниевом транзисторе

Другое исследование, которое был проведен исследователи из старейшего университета Швейцарии, Базельского университета, in сотрудничество с представителями Национального центра компетенции в области исследований (NCCR) SPIN, сделал прорыв получая контролируемое взаимодействие между двумя кубитами со спином дырок в традиционном кремниевом транзисторе. 

В исследовании, опубликованном в журнале Nature и получившем финансирование в открытом доступе от Базельского университета, отмечается, что полупроводниковые спиновые кубиты открывают потенциал для использования технологии промышленных транзисторов для производства крупномасштабных квантовых компьютеров. 

Чтобы квантовый компьютер мог выполнять вычисления, ему нужны «квантовые ворота» — операции, которые манипулируют кубитами и связывают их друг с другом. Исследователи в последнем исследовании смогли не только соединить два кубита, но и вызвать контролируемый переворот одного из их спинов, который зависит от состояния вращения другого. Связь зависит от обменного взаимодействия двух спиновых кубитов.

«Спины дырок позволяют нам создавать двухкубитные вентили, которые одновременно быстры и высокоточны. Этот принцип теперь также позволяет соединять большее количество пар кубитов».  – Доктор Андреас Кульманн

Пару лет назад исследователи уже показали, что дырка вращается в существующем электронном устройстве и может быть поймана и использована в качестве кубитов. Теперь Кульманн привел команду физиков из Базеля к успеху в реализации взаимодействия между двумя кубитами, которое можно контролировать.

Несмотря на то, что рассматриваемые кубиты выигрывают от того, что они электрически управляемы и имеют зоны наилучшего воздействия, позволяющие свести на нет заряд и шум, продемонстрировать взаимодействие двух кубитов оказалось непросто.

Недостающим фактором, согласно исследованию, было понимание обменной связи во время сильного спин-орбитального взаимодействия. Чтобы решить эту проблему, ученые исследовали два кубита с дырочным спином в кремниевых «FinFET» или ребристом полевом транзисторе. Спин-орбитальная связь означает, что на состояние вращения дыры влияет ее движение в пространстве.

Итак, спиновые кубиты полупроводниковых квантовых точек (КТ). видимы как наиболее подходящий для будущих реализаций крупномасштабных квантовых схем. Однако даже самый продвинутый спиновый квантовый процессор в настоящее время позволяет универсально управлять шестью электронными спиновыми кубитами в кремнии (Si). Эти Сразу за ним следует четырехкубитная демонстрация с дырками в германии. 

Для исследования исследователи использовали кубит, который использует спин электрона или дырки. И электроны, и дырки вращаются и принимают либо верхнее, либо нижнее состояние. 

Спинами дырок, по сравнению со спинами электронов, можно управлять полностью электрически без необходимости орбитального вырождения или дополнительных компонентов, таких как встроенные в кристалл микромагниты, которые усложняют уравнение. Эти обусловлено их собственным спин-орбитальным взаимодействием (SOI). Дыры также выигрывают от уменьшения сверхтонкого взаимодействия и отсутствия впадины.

Таким образом, исследование демонстрирует способность электрически управлять обменом и выполнять условный спин-флип за 24 нс. Обменный гамильтониан больше не имеет формы Гейзенберга и может быть спроектирован таким образом, чтобы обеспечить возможность управления двухкубитными вентилями вращения без ущерба для скорости ради точности или наоборот. По данным исследования:

«Это идеальное поведение применимо в широком диапазоне ориентаций магнитного поля, что делает концепцию устойчивой к изменениям от кубита к кубиту, что указывает на то, что это подходящий подход для реализации крупномасштабного квантового компьютера».

Это исследование предполагает возможность размещения миллионов кубитов со спином дырок всего на одном чипе. Его подход также показывает большие возможности для разработки крупномасштабного квантового компьютера.

Для уменьшения изменчивости необходимы будущие улучшения в производстве устройств. В сочетании с надежным управляемым вращением (CROT) эти достижения «сделают двухкубитные вентильные операции с анизотропным обменом очень привлекательными для крупномасштабных массивов кубитов».

Достижения в области исследований, в сочетании с быстрым считыванием и работой при температуре выше 1 К, могут позволить FinFET использоваться как универсальный квантовый процессор, размещенный на кристалле, используемом в классической управляющей электронике.

Компании, участвующие в разработке квантовых компьютеров

Теперь давайте посмотрим на компании, активно работающие над квантовыми компьютерами:

# 1. IBM

IBM уже много лет возглавляет исследования в области квантовых вычислений и разработала IBM Q System One, первый коммерческий квантовый компьютер на основе схемы. Компания предоставляет доступ к своим квантовым системам через платформу IBM Quantum Experience. 

Ранее в этом месяце IBM представила свой квантовый процессор Condor с более чем 1,000 кубитами и процессор служебного масштаба IBM Quantum Heron со 133 кубитами. Также было объявлено о выпуске модульного квантового компьютера Quantum System Two. Между тем, с помощью программного стека Qiskit IBM стремится сделать разработку квантовых вычислений широко доступной.

В этом году японская национальная исследовательская лаборатория RIKEN объявила, что будет использовать квантовый процессор IBM и архитектуру квантового компьютера для интеграции с суперкомпьютером Fugaku. 

Команда последние исследования компании в области в настоящее время включает в себя:

• Высокопороговая и малозатратная отказоустойчивая квантовая память.
• Кодирование волшебного состояния с невероятной точностью.
• Моделирование квантовых спиновых цепочек большого размера на облачных сверхпроводящих квантовых компьютерах.

В своей недавней финансовой отчетности за первый квартал 1 года выручка IBM за квартал выросла на 2024% в годовом исчислении до $1.5 млрд, а свободный денежный поток составил $14.5 млрд. Компания отмечает, что ее «стабильный рост доходов и свободного денежного потока» отражает силу ее стратегии в области облачных технологий и искусственного интеллекта.

# 2. Google 

В мире квантовых вычислений Google добилась успехов со своей лабораторией квантового искусственного интеллекта, которая работает как с аппаратным, так и с программным обеспечением. Несколько лет назад подразделение выпустило Sycamore, 53-кубитный квантовый процессор. В настоящее время аппаратное обеспечение технологического гиганта ориентировано на сверхпроводящие кубиты, а его передовой стек программного обеспечения исследует возможности квантовых вычислений. 

Пару месяцев назад Google запустил рассчитанный на несколько лет глобальный конкурс по поиску реальных вариантов использования квантовых вычислений с призом в 5 миллионов долларов. будет разделен среди финалистов. Google отметил в марте:

«Хотя есть много причин для оптимизма в отношении потенциала квантовых вычислений, мы все еще не знаем, как, когда и для каких реальных проблем эта технология окажется наиболее преобразующей». 

Последние новости компании исследованиям в этой области включает подавление квантовых ошибок путем масштабирования логического кубита поверхностного кода, фазового перехода при выборке случайных схем, а также запутывания и телепортации, вызванных измерениями, на шумном квантовом процессоре.

За 1 квартал 24 года компания сообщила о росте выручки на 13% до $86.3 млрд, чистой прибыли в $20.28 млрд и первых в истории дивидендах в $20 на акцию. Весной 2024 года ее рыночная капитализация достигла нового рубежа в 2 триллиона долларов, что сделало ее четвертой по стоимости публичной компанией в мире.

5 лучших компаний в области квантовых вычислений

1.  International Business Machines Corporation (IBM)

International Business Machines Corporation (IBM) — известная компания, которая за последние годы добилась значительных прорывов в области квантовых вычислений. Например, используя свой «127-кубитный квантовый компьютер Eagle», IBM смогла решить сложные проблемы, которые долгое время ставили в тупик ведущие классические методы. Несмотря на проблемы, связанные с шумом и ошибками в квантовых системах, IBM смогла получить точные результаты, используя метод «расширенного уменьшения ошибок», который был проверен путем запуска задачи на традиционном суперкомпьютере для более низких уровней сложности.

За время, прошедшее с момента выпуска квантового компьютера Eagle, IBM уже разработала систему на 433 кубита, известную как Osprey, и, как ожидается, вскоре выпустит систему на 1,121 кубит, известную как Condor. Каждое из этих последующих поколений значительно совершенствует свое предшественнико, одновременно увеличивая разрыв между возможностями традиционного суперкомпьютера. IBM заявляет, что

«По мере масштабирования квантовых процессоров каждый дополнительный кубит удваивает сложность пространства — объем памяти, необходимый для выполнения алгоритмов — для того, чтобы классический компьютер мог надежно моделировать квантовые схемы».

Хотя потенциальные возможности квантового компьютера не могут быть воспроизведены более традиционными подходами, IBM отмечает, что не видит будущего, в котором существует только один квантовый компьютер. Скорее, компания ожидает, что как квантовые, так и двоичные варианты будут продолжать процветать в сценариях использования, специально ориентированных на сильные стороны каждого из них.

Заглядывая в будущее, IBM уже объявила о своей следующей важной цели, ожидая, что ее нынешние квантовые чипы «перерастут» используемую в настоящее время инфраструктуру. Эта цель известна как «Квантовая система IBM 16,632»; модульная система, способная поддерживать до XNUMX XNUMX кубитов.

• Рыночная капитализация: 116.85 млрд долларов
• Отношение цены к прибыли (P/E): 65.7.
• Прибыль на акцию (EPS): $1.97.

На момент написания IBM имела вышеуказанные показатели и находилась в списке «Покупать» среди большинства крупных инвестиционных компаний.

2.  Intel Corporation (ИНТЕРК)

Intel — пионер в области кремниевых транзисторов для традиционных вычислений. Будь то настольный компьютер или ноутбук, велика вероятность, что независимо от форм-фактора ПК вы используете компьютер на базе чипа Intel.

На пути к 2023 году Intel разработала четкую, но противоречивую стратегию будущего, включающую квантовые вычисления. Опираясь на свой существующий опыт, Intel использует свой опыт в крупносерийном производстве транзисторов для разработки кремниевых спиновых кубитов. Например, Intel разработала так называемый «чип криогенного квантового контроля Horse Ridge II», который, как говорят, улучшает интеграцию, а ее «криопроберы» позволяют проводить большие объемы испытаний.

Работая вместе с другими компаниями, решившими разработать коммерческие квантовые компьютеры, Intel также вносит свой вклад в помощь. В настоящее время Intel может похвастаться чипом спинового кубита «Tunnel Falls» как самым передовым предложением на сегодняшний день. «…предоставление чипа сообществу квантовых исследователей, чтобы стимулировать прогресс в этой области».

• Рыночная капитализация: 138.89 млрд долларов
• Коэффициент цены к прибыли (P/E): -157.14.
• Прибыль на акцию (EPS): $-0.68

На момент написания Intel имела вышеуказанные показатели и находилась в списке «Покупать» среди большинства крупных инвестиционных компаний.

3.  Alphabet Inc. (GOOG)

В Санта-Барбаре действует «Квантовый искусственный интеллект» — проект Alphabet, материнской компании Google. Цель квантового ИИ — «…создать масштабируемые квантовые компьютеры, которые позволят человечеству решать проблемы, которые в противном случае были бы невозможны».

Помимо разработки аппаратного обеспечения, такого как процессор Sycamore, для собственного варианта квантового компьютера, компания Quantum AI от Google также предоставляет набор программного обеспечения, предназначенного для помощи ученым в разработке квантовых алгоритмов.

• Рыночная капитализация: $1.54 трлн.
• Отношение цены к прибыли (P/E): 22.74.
• Прибыль на акцию (EPS): $4.49.

На момент написания Alphabet имела вышеуказанные показатели и входила в список «сильных покупок» среди большинства крупных инвестиционных компаний.

4.  Honeywell International (HON)

Подразделение квантовых вычислений в Honeywell — это совместная работа, известная как «Quantinuum», в которую также входит компания Cambridge Quantum.

Считается, что Quantinuum продолжает концентрироваться на улучшении нашего понимания «квантовых вычислений с захваченными ионами». Эта технология предполагает использование ионов, захваченных в вакууме, которыми затем манипулируют с помощью лазеров, что позволяет ионам вести себя как кубиты.

Как и каждая из перечисленных выше компаний, Quantinuum надеется, что ее конструкция обеспечит высокую точность и одновременно возможности исправления ошибок, что крайне важно для того, чтобы квантовые компьютеры когда-либо стали коммерчески жизнеспособными.

На момент написания Honeywell имела вышеуказанные показатели и входила в список «сильных покупок» среди большинства крупных инвестиционных компаний.

5.  ИонКью Инкорпорейтед (ИОНК)

Хотя имя IonQ, возможно, и не такое известное, как IBM, Intel и Alphabet, ему все же удалось зарекомендовать себя в качестве значимого игрока в области квантовых вычислений.

IonQ особенно известен своими исследованиями в области «квантовых вычислений с захваченными ионами». Как указывалось ранее, этот метод использует кубиты, состоящие из отдельных ионов, подвешенных и управляемых в вакууме.

Сообщается, что в настоящее время IonQ разработала квантовые компьютеры, не уступающие по мощности самым мощным в мире. Фактически, его последнее предложение станет первым в своем роде, которое будет использоваться в коммерческих целях. IonQ может похвастаться этим:

«Как только квантовые компьютеры станут достаточно мощными и стабильными, их уникальная вычислительная мощь позволит решать изменяющие мир проблемы, которые выходят за рамки возможностей даже самых крупных суперкомпьютеров».

Компания указывает, что надеется достичь этой цели с помощью, по ее мнению, лучшего подхода (захваченных ионов), чем те, которые используют многие ее конкуренты.

• Рыночная капитализация: 1.92 млрд долларов
• Коэффициент цены к прибыли (P/E): -27.56.
• Прибыль на акцию (EPS): $-0.36

На момент написания IonQ имел вышеуказанные показатели и находился в списке «Покупать» среди большинства крупных инвестиционных компаний.

Заключение

Идет гонка за создание функционального квантового компьютера, для чего исследователи сосредоточены о понимании кубитов и работе с различными кубитными технологиями. Кубиты являются основой квантового компьютера, поскольку они выполняют всю обработку, передачу и хранение данных. Следовательно, все исследования проводятся вокруг кубитов, включая два последних, описанных здесь, которые призваны помочь в создании практического квантового компьютера.

Источник: https://www.securities.io/
Авторы: Даниэль Мартин, Гаурав Рой