Diamanti u razvoju kvantnih tehnologija
Diamanti su postali ključni materijal u razvoju kvantnih tehnologija zahvaljujući svojim jedinstvenim atomskim svojstvima. Tvrtka Quantum Brilliance, koja djeluje u Njemačkoj i Australiji, predstavila je ambiciozan plan za razvoj prijenosnih kvantnih računala koristeći kvantne procesorske jedinice (QPU) na bazi dijamanata. Ovi uređaji dizajnirani su da rade na sobnoj temperaturi i mogu se na kraju integrirati uz GPU-ove i visoke CPU-ove u poslužiteljima ili vozilima.
Izazovi i prilike u kvantnom računalstvu
Iako vizija tvrtke obećava budućnost u kojoj će kvantno računalstvo biti jednako jednostavno kao povezivanje GPU-a za AI inferenciju, postoje brojni tehnički i komercijalni izazovi koje je potrebno prevladati. Tijekom proteklog desetljeća, istraživači su se sve više usredotočili na inženjering visokokvalitetnih sintetičkih dijamanata kako bi smanjili smetnje uzrokovane nečistoćama.
Zanimljivo, suradnja između japanske tvrtke za nakit i akademskih istraživača iz 2022. godine dovela je do nove metode proizvodnje ultra-purih dijamantnih tanjura promjera 5 cm. Godine 2023., Amazon se pridružio ovim naporima putem svog Centra za kvantno umrežavanje, surađujući s tvrtkom De Beers’ Element Six kako bi uzgajali laboratorijski proizvedene dijamante koji će se koristiti u sustavima kvantne komunikacije.
Korištenje dušikovih praznina u dijamantima
Sada, Quantum Brilliance planira iskoristiti dušikove praznine u dijamantima za stvaranje qubita, nudeći kompaktniju i energetski učinkovitiju alternativu kriogenim kvantnim sustavima. “Imamo plan za otpornost na greške, ali se trenutno time ne opterećujemo,” rekao je Andrew Dunn, COO tvrtke Quantum Brilliance. “Ljudi razmišljaju o milijunima qubita, ali to će biti skupo i zahtijevati puno energije. Mislimo da je važno razumjeti kako imati 100 qubita u automobilu na jeftin i jednostavan način – primjene će se značajno razlikovati.”
Ovaj pristup označava odstupanje od prevladavajuće tendencije u kvantnom računalstvu, koja se fokusira na izgradnju sustava s milijunima qubita. Umjesto toga, tvrtka cilja na jeftine i praktične primjene, posebno u područjima poput AI inferencije i obrade rijetkih podataka.
Suradnje s istraživačkim institucijama
Quantum Brilliance već surađuje s istraživačkim institucijama poput Fraunhofer Instituta za primijenjenu fiziku čvrstog stanja (IAF), koji trenutno procjenjuje drugu generaciju Quantum Development Kit-a, QB-QDK2.0. Ovaj kit integrira klasične procesore poput Nvidia GPU-a i CPU-a s QPU-om u jedinstvenoj jedinici. Paralelno s time, Nacionalni laboratorij Oak Ridge u SAD-u nabavio je tri sustava za proučavanje skalabilnosti i paralelne obrade za primjene poput modeliranja molekula.
“Razlog zašto kupuju tri sustava je taj što žele istražiti paralelizaciju sustava,” dodao je Dunn. Quantum Brilliance također blisko surađuje s imec-om kako bi integrirali procese dijamanta u standardnu proizvodnju čipova.
Budućnost kvantnog računalstva
Osim računalstva, tvrtka vidi potencijal u kvantnom senzoru, a tehnologija bi se mogla preusmjeriti i za obrambene i industrijske senzore. Na kraju, tvrtka želi da kvantno računalstvo postane jednako uobičajeno kao svaki drugi čip u poslužitelju. “Osobno, želim učiniti kvantno stvarno dosadnim i nevidljivim, samo još jedan čip koji obavlja svoj posao,” rekao je Dunn.
Zaključak
Quantum Brilliance predvodi put prema pristupačnom i funkcionalnom kvantnom računalstvu, fokusirajući se na praktične primjene i inovacije. Njihova vizija uključuje lasersku preciznost i efikasnost, što bi moglo preoblikovati način korištenja kvantnih tehnologija u svakodnevnom životu. Ova evolucija predstavlja uzbudljivu budućnost za kvantno računalstvo, koja bi mogla postati sastavni dio tehnološkog napretka.
