Hanyuan-2: η Κίνα παρουσιάζει τον πρώτο dual-core quantum υπολογιστή στον κόσμο

Η κινεζική εταιρεία CAS Cold Atom Technology, με έδρα τη Wuhan της επαρχίας Hubei, παρουσίασε τον «Hanyuan-2», έναν quantum υπολογιστή που διεκδικεί τον τίτλο του πρώτου dual-core ουδέτερου ατομικού quantum υπολογιστή στον κόσμο. Η εταιρεία συνδέεται με τη Chinese Academy of Sciences (CAS). Η ανακοίνωση έγινε μέσω της κρατικής εφημερίδας Science and Technology Daily και αναπαράχθηκε από τα κινεζικά κρατικά ΜΜΕ.

Dual-core αρχιτεκτονική: τι σημαίνει στην πράξη

Το Hanyuan-2 επιτυγχάνει 200 qubits μέσω ενός συνδυασμού 100 ατόμων ρουβιδίου-85 και 100 ατόμων ρουβιδίου-87. Σύμφωνα με στελέχη της εταιρείας, είναι η πρώτη φορά στον κόσμο που ένας quantum επεξεργαστής μεταβαίνει από «single-core» σε «dual-core» αρχιτεκτονική.

Οι δύο πυρήνες του Hanyuan-2 είναι ανεξάρτητοι και πλήρεις arrays qubits. Μπορούν να λειτουργούν παράλληλα για βελτίωση της υπολογιστικής αποδοτικότητας, ή σε μοντέλο «κύριος πυρήνας + βοηθητικός πυρήνας» για τη δημιουργία πιο σταθερών λογικών qubits — αντιμετωπίζοντας έτσι προβλήματα κλιμάκωσης και παρεμβολών μεταξύ γειτονικών qubits.

Το dual-core πλαίσιο έχει σχεδιαστεί ώστε τα δύο arrays να μπορούν είτε να επεξεργάζονται ταυτόχρονα διαφορετικές πτυχές ενός προβλήματος, είτε να εκτελούν αμοιβαία διόρθωση σφαλμάτων. Η μετάβαση αυτή παρομοιάζεται με την εξέλιξη των κλασικών CPU από single-core σε multi-core.

Ουδέτερα άτομα: το στοίχημα ενέργειας και ψύξης

Σε αντίθεση με superconducting ή trapped-ion συστήματα που απαιτούν τεράστια dilution refrigerators για να διατηρήσουν θερμοκρασίες κοντά στο απόλυτο μηδέν, το Hanyuan-2 χρησιμοποιεί ουδέτερα άτομα ρουβιδίου-85 και ρουβιδίου-87. Επειδή αυτά τα άτομα δεν φέρουν ηλεκτρικό φορτίο, το σύστημα καταναλώνει λιγότερη ενέργεια και δεν απαιτεί τις εξαιρετικά χαμηλές θερμοκρασίες λειτουργίας που σχετίζονται με άλλους advanced quantum υπολογιστές.

Σύμφωνα με την κινεζική αναφορά, το σύστημα Hanyuan-2 λειτουργεί με συνολική κατανάλωση κάτω από 7 kilowatts και δεν απαιτεί σύνθετα συστήματα ψύξης υπερχαμηλών θερμοκρασιών. Αντίθετα, χρησιμοποιεί ένα μικρότερο σύστημα laser cooling και σχεδιασμό τύπου rack-cabinet για ανάπτυξη σε εσωτερικούς χώρους. Ο Διευθύνων Σύμβουλος Tang Biao δήλωσε στα κινεζικά ΜΜΕ ότι αυτή η επιλογή σχεδιασμού καθιστά την ανάπτυξη πιο πρακτική για βιομηχανικές εφαρμογές.

Εμπορική πορεία και στόχοι κλιμάκωσης

Η εταιρεία έχει ήδη κινηθεί προς την εμπορευματοποίηση, με το προηγούμενο μοντέλο Hanyuan-1 να φτάνει σε σημαντικό ορόσημο τον Νοέμβριο του περασμένου έτους, αποκτώντας τα πρώτα συμβόλαια με πελάτες στην Κίνα και στο εξωτερικό. Σε σύγκριση με το Hanyuan-1, ένα σύστημα 100 qubits, το Hanyuan-2 διπλασιάζει τον αριθμό των qubits και επιτρέπει ταυτόχρονη εκτέλεση υπολογισμών και real-time διόρθωση σφαλμάτων.

Ο Διευθύνων Σύμβουλος Tang Biao σημείωσε ότι ο modul σχεδιασμός των neutral atom συστημάτων επιτρέπει σημαντική μελλοντική κλιμάκωση, με στόχο την επέκταση σε χιλιάδες qubits. Το Hanyuan-2 τοποθετείται ως κρίσιμο βήμα για τη μείωση των τεχνικών και οικονομικών εμποδίων σε βιομηχανικές εφαρμογές quantum computing σε τομείς όπως η επιστήμη υλικών, η γεωλογική εξερεύνηση και η κρυπτογραφία.

Το κρίσιμο κενό: απουσία ανεξάρτητης επαλήθευσης

Ενώ δυτικές εταιρείες quantum computing επιδιώκουν επίσης modular και networked αρχιτεκτονικές, ανεξάρτητη επαλήθευση και τεχνικά benchmarks για το κινεζικό σύστημα δεν έχουν ακόμη δημοσιευθεί. Οι ισχυρισμοί για «παγκόσμια επίπεδα» στους βασικούς δείκτες απόδοσης προέρχονται αποκλειστικά από κρατικά κινεζικά ΜΜΕ, χωρίς peer-reviewed τεκμηρίωση.

Τα neutral atom συστήματα κερδίζουν έδαφος διεθνώς λόγω των δυνατοτήτων τους για κλιμάκωση σε μεγάλους αριθμούς qubits, αποφεύγοντας ορισμένες από τις απαιτήσεις ψύξης των superconducting quantum υπολογιστών. Εταιρείες και ερευνητικές ομάδες στις ΗΠΑ και την Ευρώπη, συμπεριλαμβανομένων των QuEra Computing και Pasqal, ακολουθούν επίσης neutral atom αρχιτεκτονικές. Η απουσία συγκριτικών benchmark δεδομένων καθιστά αδύνατη οποιαδήποτε αντικειμενική σύγκριση με αυτά τα συστήματα.

Πηγές

• Tom's Hardware — China's Hanyuan-2 debuts as 'world's first' dual-core quantum computer
• The Quantum Insider — China Claims First Dual-Core Neutral Atom Quantum Computer
• Quantum Computing Report — CAS Cold Atom Technology Unveils Hanyuan-2
• Interesting Engineering — China unveils 200-qubit Hanyuan-2
• Global Times — China unveils world's first dual core atomic quantum computer Hanyuan-2