Подписаться на новости SCDAILY 

  • Julia Borisova

Квантовый компьютер будет потреблять меньше электроэнергии, чем обычный компьютер

Новости по теме квантовый компьютер: ученые придумали способ, как снизить энергопотребление квантового компьютера.


В скором будущем (мы надеемся) квантовые технологии плотно войдут в нашу жизнь, и тогда естественно возникнет вопрос, а как ограничить энергопотребление квантового компьютера?


Сравнение энергопотребления квантового и обычного компьютеров

Ученые из Йельского университета совместно с исследователями из Университета Аалто придумали способ снижения средней потребляемой энергии на один логический элемент, не увеличивая при этом накопление ошибок во всей системе.


Квантовые биты, или кубиты, можно создать на сверхпроводниках, ионах в ловушках, единичных примесях в кремнии или, например, на азотно-замещенных вакансиях. На состояние кубита влияют различные факторы, в том числе неидеальность методов измерения, конечное время жизни кубитов и неточный контроль внешней среды. Все эти факторы вызывают накопление ошибок в системе, которые до определенного порогового значения можно корректировать с помощью квантовых кодов корректировки. Но для корректировки нужны дополнительные кубиты.


При увеличении количества кубитов нарастает чрезмерное распределение тепла через передающие линии. И, соответственно, возрастает энергопотребление квантового компьютера, поскольку требуется усиливать его охлаждение.


В своей работе ученые впервые предложили иную схему корректировки ошибок с помощью модели Джейнса-Каммингса. Эта схема не ограничивает состояние всей системы и каждого отдельного логического элемента. Кроме того, позволяет минимизировать среднее количество ошибок на один логический вентиль. И поэтому, энергопотребление всей системы снижается.


Благодаря этой разработке, а также принципу квантового туннелирования, энергопотребление квантового компьютера будет в несколько сотен раз меньше, чем энергопотребление суперкомпьютеров. Так, потребление энергии квантового компьютера D-Wave 2000Q составляет 25.0 кВт, а потребление энергии современных суперкомпьютеров – почти 3000 кВт.


Читайте далее: проблемы создания квантовых компьютеров.