Po opublikowaniu artykułu naukowego na temat przełomu Amazon w opracowywaniu komputerów kwantowych, przyszło dowiedzieć się więcej o procesorze kwantowym dla tej platformy. Jest to prototyp o nazwie „Ocelot” (Ocelot), który przypomina nazwę Amazon, ponieważ ci kocie drapieżniki mieszkają wzdłuż rzeki Ameryki Południowej o tej samej nazwie. A koty są na miejscu, ponieważ architektura procesora oparta jest na kostkach kotów.
W tej wiadomościach rozmawialiśmy szczegółowo o podstawach pracy platformy kwantowej z procesorem Ocelot. Przypomnij sobie, że inżynierowie Amazon połączyli dwie różne architektury kostek w jednym procesorze, dzięki czemu osiągnęli radykalną redukcję kosztów sprzętowych – liczbę fizycznych kostek niezbędnych do wdrożenia błędów w obliczeniach.
Według firmy programy Obezelota prawidłowe błędy w oszczędności 90 % kostek fizycznych w porównaniu z konkurencyjnymi platformami. Innymi słowy, przełomowy procesor kwantowy Amazon wykorzystuje rzędu wielkości mniej zasobów sprzętowych dla niewątpliwej wydajności algorytmów kwantowych. Nie trzeba dodawać, że ukryty ogromny potencjał prostszego rozszerzenia liczby kostek jest w tym ukryty?
Amazon opisuje w ten sposób schemat procesora: „Logiczny układ pamięci Ocelot, pokazany na powyższym schemacie, składa się z pięciu kostek kotów, z których każdy ma oscylator używany do przechowywania danych kwantowych. Oscylator podtrzymywania każdego kota jest podłączony do dwóch pomocniczych kostek transmontycznych w celu wykrywania błędów związanych z przesunięciem fazowym i jest związany ze specjalnym nieliniowym schematem buforu stosowanego do stabilizacji stanów kostek kotów i wykładniczym tłumieniem błędów związanych z zmianą rzędu BITS.
Kostki kotów, nazwane na cześć fikcyjnego kota Schrödingera (w oryginale jest to kot, a nie kot), są odporne na błędy zamachu stanu nietoperza, ponieważ używają grup fotonów i zaniedbują zamachy jednego z nich. Przekładni służą do korygowania błędów z przesunięciem fazowym i korygują jedyne kostki kotów, które pozwalają im konwencjonalnie. Zatem architektura hybrydowa prostsze środki eliminuje błędy w obliczeniach kwantowych.
„Konfiguracja urządzenia Ocelot obejmuje kalibrację częstotliwości błędów podczas przełączania bitów i faz kostek kotów w zależności od amplitudy„ CAT ”(średnia liczba fotonów) i optymalizację przemieszczenia szumu zaworu C-Not używanego do wykrywania błędów podczas przełączania faz. Nasze wyniki eksperymentalne pokazują, że możemy osiągnąć czas przełączania bitów zbliżających się do jednej sekundy, co jest ponad tysiąc razy wyższe niż życie zwykłych kostek nadprzewodzących ”, wyjaśnia w Amazon.
Fizycznie układ Ocelot składa się z dwóch podłączonych elektrycznie kryształów, z których każdy ma powierzchnię 1 cm2. Na powierzchni każdego mikroczipu krzemu znajdują się cienkie warstwy materiałów nadprzewodzących, które tworzą elementy obwodów kwantowych. Chip OLOT składa się z 14 głównych komponentów: pięciu kostek danych (CATS), pięciu „schematów buforowych” dla stabilizacji kostek danych i czterech dodatkowych kostek w celu wykrycia błędów w kostkach danych (Transmon).
Kwantowe bity przechowują stany kwantowe używane do obliczeń. Aby to zrobić, polegają na komponentach zwanych oscylatorami, które generują powtarzający się sygnał elektryczny o stałej częstotliwości. Oscelatory o wysokiej jakości są wykonane z cienkiej warstwy materiału nadprzewodzącego zwanego tantal. Specjaliści AWS opartymi na materiałach opracowali szczególny sposób przetwarzania tantalu na krzemowym chipie w celu zwiększenia wydajności oscylatora.
Ogólnie rzecz biorąc, firma pożyczyła większość technologii produkcji Ocelot z branży półprzewodnikowej i jest gotowa szybko obniżyć koszty uwolnienia procesorów o pięć razy. Zaawansowana platforma kwantowa Amazon nie jest zasadniczo podobna do wszystkich – powinna przyspieszyć pojawienie się praktycznego i odpornego na błędy komputera kwantowego przez pięć lat, pewne firmy.
