На своей конференции Microsoft обсудила прогресс в создании квантового компьютера и предоставила разработчикам инструменты для экспериментов с этим новым вычислительным образцом на существующих машинах.
Здесь много чего может распутать, и мало кто будет утверждать, что понимает все детали квантовых вычислений. Однако Microsoft сделала акцент на другом аспекте работы квантовых вычислений — и это может позволить ему приблизиться к таким компаниям как IBM, Google и других конкурентов. Основное различие между тем, что делает Microsoft, заключается в том, что его система основана на достижениях в топологии, которая ранее обсуждалась компанией. Большая часть теоретической работы за этим исходит от Майкла Фридмана, который присоединился к Microsoft Research и его команде в 1997 году.
«Топология дает вам способность иметь гораздо лучшую точность», — сказал корпоративный вице-президент Microsoft по квантовым исследованиям Тодд Холмдал. «Если посмотреть на наших конкурентов, то у некоторых из них есть три девятки точности, а мы можем быть в тысячу или десять тысяч раз точнее. Это логический кубит (наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере), мы могли бы потенциально реализовать его с 10 физическими кубитами. Что в основном делала команда, так это использование теорий Фридмана для реализации исправления ошибок, которое так важно для квантовых вычислений на физическом уровне. «Я не собираюсь делать вид, что я действительно понимаю, что такое топологические кубиты, но их существенно сложнее нарушить, чем классические кубиты (и в квантовых вычислениях, даже при самых низких в настоящее время достижимых температурах, вам всегда нужно учитывать некоторый шум, который может нарушить состояние системы)».
С Station Q в Microsoft теперь работает собственная лаборатория квантовых вычислений в Санта-Барбаре, и Холмдал сообщает, что команда выросла в три раза по сравнению с прошлым годом. Идея состоит в том, чтобы построить коммерческий квантовый компьютер. Будет ли Microsoft планировать продажу самого устройства или он будет доступным через Azure, пока не понятно. Холмдал полагает, что пока Microsoft еще не выяснила бизнес-модель, самым естественным местом для квантового компьютера будет облако. В конце концов, каждому квантовому компьютеру также нужен классический компьютер для управления, и в центре обработки данных вы можете присоединить квантовый компьютер в качестве вспомогательного процессора к обычной машине.
Однако, это еще далеко в будущем. Тем не менее, некоторые разработчики смогут запустить симулятор Microsoft на своих машинах (тем не менее, эти машины должны быть достаточно мощными). Однако компания решила не просто выпускать этот симулятор, ведь она также разработала новый язык программирования для написания этих квантовых приложений. Язык программирования использует ключевые понятия для C #, F #, Python и других языков, но с добавлением новых функций для доступа к функциям квантового компьютера. Симулятор позволит разработчикам выяснить, действительно ли их алгоритмы осуществимы и cмогут ли они выполняться на квантовом компьютере. Как сказала Криста Своре из Microsoft, идея заключается в том, чтобы предложить комплексное решение для полного стека управления квантовым компьютером и написания приложений для него. «Нам нравится говорить о совместном развитии, — сказала она. «Мы разрабатываем аппаратный и программный стеки вместе, чтобы вы действительно загружали информацию между программным обеспечением и оборудованием. А это означает, что мы можем действительно разработать очень оптимизированное решение».
Все эти программные средства будут доступны к концу года, но скорее всего они будут с закрытым исходным кодом. Своре утверждает «внутренние компоненты компилятора — это не то, что вам действительно нужно, чтобы писать ваши квантовые приложения, но вы можете сказать то же самое о .NET-приложениях, и Microsoft открыла исходный код платформы компилятора .NET».