Квантовый Суверенитет: Технологии и Акции

Квантовые вычисления, несомненно, являются следующей большой технологической головоломкой. Или, возможно, просто очень сложным калькулятором. (Хотя, если подумать, все сложные калькуляторы в конечном итоге сводятся к замысловатому набору включенных и выключенных переключателей… но это уже другая история.) Множество компаний пытаются создать коммерчески жизнеспособные квантовые системы, и каждая из них избрала свой собственный, часто причудливый, путь. Некоторые из этих путей могут привести к успеху, другие – к долгосрочному исследованию возможностей по утилизации отходов энергии (что тоже полезно, в конце концов). И хотя некоторые технологии могут достичь приемлемого уровня точности довольно скоро, другим потребуется… ну, скажем так, время, которое может показаться бесконечным с точки зрения квантовой частицы, но вполне ощутимым для инвестора.)

🏦

Думаешь, 'медвежий рынок' — это что-то про Baldur's Gate 3? Тебе сюда. Объясним, почему Уоррен Баффет не покупает щиткоины.

Присоединиться бесплатно в Телеграм

Рассмотрим четыре основные квантовые вычислительные технологии и компании, которые их осваивают.

1. Сверхпроводящие Кубиты

Все квантовые компьютеры строятся на основе кубитов – фундаментальных единиц хранения и обработки информации. (Представьте себе кубит как очень капризную монету, которая одновременно является орлом и решкой, пока вы не попытаетесь её посмотреть. Тогда она внезапно принимает решение.) Но то, как создать и управлять этими кубитами, – это область невероятного разнообразия.

Один из самых распространенных подходов использует сверхпроводящие кубиты: электронные схемы, изготовленные из сверхпроводящих материалов, которые должны быть охлаждены почти до абсолютного нуля (что само по себе является логистической задачей, достойной отдельного романа) и управляться микроволновыми импульсами. Эти схемы могут быть изготовлены на традиционных полупроводниковых фабриках, а кубитам не требуется сложная лазерная установка для удержания их в стабильном состоянии.

Главное достоинство этой технологии – скорость работы вентилей (gate speed), которая значительно выше, чем у некоторых других методов. Однако, изготовленные кубиты более подвержены внешним воздействиям, что приводит к большему количеству ошибок в вычислениях. Кроме того, им требуются дорогостоящие криодилюционные холодильники для поддержания температуры, при которой поведение кубитов подчиняется законам квантовой механики. (Подумайте о этом как об очень большом термосе для субатомных частиц.)

Среди компаний, разрабатывающих эту технологию, можно выделить IBM (IBM 3.25%) и Rigetti Computing (RGTI 1.43%). Rigetti столкнулась с задокументированными проблемами с задержками и точностью и, кажется, отстает от многих своих конкурентов в гонке за создание полезной системы. Хотя системы IBM также уступают по показателям достоверности, компания применяет некоторые инновационные подходы к решению проблемы коррекции ошибок, такие как c-связи и декодеры коррекции ошибок в реальном времени, которые выглядят многообещающе.

2. Подход с Ионными Ловушками

Подход с ионными ловушками использует отдельные заряженные атомы (ионы) для создания каждого кубита, удерживая их электромагнитными полями и манипулируя ими лазерами. Эти кубиты могут сохранять свое квантовое состояние (когерентность) значительно дольше, чем сверхпроводящие кубиты. Основное преимущество этой технологии заключается в том, что она разработана настолько хорошо, что на данный момент предлагает наибольшую точность. (Настолько точную, что даже Шрёдингер был бы впечатлен.)

Главный недостаток – экспоненциально более низкая скорость по сравнению со сверхпроводящими кубитами. Кроме того, обычно требуется сложная установка лазеров и зеркал для удержания ионов на месте. Также она отстает по количеству физических кубитов в рабочей системе, поскольку заряженные атомы отталкиваются друг от друга, а каждый отдельный кубит должен управляться лазерами. Это затрудняет масштабирование систем с использованием заряженных ионов.

Две компании, использующие эту технологию, – IonQ (IONQ 2.19%) и Quantinuum (QNT +12.79%), обе из которых достигли относительно впечатляющей точности. IonQ добилась точности двухкубитного вентиля в 99,99%, а Quantinuum – 99,92%.

Эти две компании используют немного разные подходы: IonQ обращается к комбинации лазеров и микроволновых антенн, встроенных в ее чипы, чтобы уменьшить размер своих систем и повысить стабильность. Quantinuum придерживается использования только лазеров, утверждая, что использование микроволн приводит к более низкой скорости работы вентилей.

3. Подход с Нейтральными Атомами

Подобно подходу с ионными ловушками, подход с нейтральными атомами также использует отдельные атомы, подвешенные в вакууме, но в этом случае они не заряжены. Они управляются и манипулируются с помощью сеток плотно сфокусированных лазеров, называемых оптическими пинцетами. Поскольку нейтральные атомы не отталкиваются друг от друга, как ионы, можно добиться большей плотности кубитов. Это может привести к высокой точности и более высокой скорости работы. (Представьте себе оркестр микроскопических дирижеров, управляющих армией атомов.)

В конечном счете, подход с нейтральными атомами находится между подходами со сверхпроводящими кубитами и ионными ловушками. Эта технология все еще в тысячи раз медленнее, чем сверхпроводящие кубиты, а ее точность двухкубитных вентилей уступает точности ионных ловушек.

Хотя несколько компаний, занимающихся исключительно квантовыми вычислениями, разрабатывают этот метод, большинство из них в настоящее время являются частными, за исключением Infleqtion (INFQ 0.22%). Infleqtion достигла точности двухкубитного вентиля в 99,73% в 2024 году и считает, что сможет достичь 99,9% в этом году. Компания также имеет сильный бизнес в области квантовых датчиков и точных инструментов синхронизации времени. Alphabet также исследует эту технологию.

4. Квантовый Отжиг + Сверхпроводимость

Стоит упомянуть и компанию D-Wave Quantum (QBTS 3.84%). Хотя она является лидером в области квантового отжига, это скорее нишевая технология, поскольку она подходит только для узкого круга задач, главным образом связанных с задачами оптимизации. Это контрастирует с системами, построенными на основе других обсуждаемых технологий, которые были бы более универсальными машинами, способными решать широкий спектр чрезвычайно сложных проблем.

Однако, благодаря недавнему приобретению D-Wave компании Quantum Circuits, основанной профессором Йельского университета, разработавшим сверхпроводящую архитектуру схемы, компания также разрабатывает уникальную гибридную технологию, использующую двухрелейный вентильный процессор.

Цель состоит в том, чтобы применить опыт компании D-Wave, полученный при разработке систем отжига, к сверхпроводящей кубитной технологии для разработки системы, сочетающей в себе скорость сверхпроводящих кубитов с превосходной точностью ионных ловушек. Однако пока слишком рано говорить о результатах этого процесса, и компания еще не предоставила никаких подтвержденных показателей.

Смотрите также

2026-06-17 23:04