Prva kvantna računalnika na osnovi diamantov

Kvantni računalniki so bili doslej skoraj izključno vezani na specializirane laboratorije in masivne hladilne sisteme s tekočim helijem. Nemško podjetje SAXON Q pa je te zahteve povsem zaobšlo z uradno predstavitvijo svojih novih komercialnih sistemov SXQ128 in SXQ512. Napravi ponujata 128 oziroma 512 kubitov in predstavljata prvi sistem na osnovi diamantnih struktur z dušikovimi vrzelmi (NV-centri), ki je uspešno presegel mejo 10 kubitov.

Tehnologija deluje pri sobni temperaturi s pomočjo mikroskopskih napak v sintetičnih diamantih. Te atomske strukture omogočajo nadzor nad elektroni in jedri brez potrebe po vakuumu ali ekstremno nizkih temperaturah. Glavni razlog, da ta tehnologija v preteklosti ni zaživela, je bil izjemno nizek izkoristek pri proizvodnji, saj je le 1 do 10 odstotkov diamantnih procesorjev delovalo ustrezno. Podjetju SAXON Q je z uporabo patentiranega postopka so-implantacije žvepla uspelo ta izkoristek dvigniti nad 85 odstotkov, kar omogoča zanesljivo masovno izdelavo.

Ob tem naprave dosegajo 99,92-odstotno natančnost delovanja, kar pomeni manj kot eno napako na 1.000 izvedenih operacij. Sistem je nameščen v povsem običajne strežniške omare, se napaja iz standardnega električnega omrežja in porabi od 6- do 10-krat manj energije v primerjavi z enako zmogljivimi gručami grafičnih procesorjev. Vgrajeni večjedrni operacijski sistem zagotavlja po 8 prepletenih kubitov na jedro pri modelu SXQ128 ter po 16 kubitov na jedro pri zmogljivejšem modelu SXQ512.

Čeprav podjetje obljublja delovanje brez ekipe specializiranih strokovnjakov, je dejanska uporabnost kvantnih računalnikov v vsakodnevnem industrijskem okolju še vedno v fazi »dokazovanja«. Zmogljivosti bodo sicer preizkušali pri nevronskih mrežah, raziskavah materialov in kvantni kemiji, vendar bo celoten potencial v praksi šele treba potrditi.

Starejše različice teh naprav sicer že uporabljata nemški center DLR in inštitut Fraunhofer IWU. Model SXQ128 je že mogoče naročiti z dobavnim rokom treh mesecev. Zmogljivejši SXQ512 pa bo kupcem na voljo v drugem četrtletju leta 2027.