Як повідомляє ScienceNews, мініатюрний квантовий комп'ютер, розміщений на супутнику, знаходиться на орбіті Землі на висоті близько 530 кілометрів над нашою планетою після запуску ракетою SpaceX минулого місяця.
Це новаторський експеримент, покликаний перевірити, наскільки добре ці тендітні пристрої здатні витримувати екстремальні умови космосу, дозволяючи супутникам швидко та ефективно виконувати складні обчислення самостійно.
За словами керівника проєкту Філіпа Вальтера, фізика з Віденського університету, цей експеримент також надає чудову нагоду перевірити деякі фундаментальні фізичні принципи.
"Бути першими тут також означає для нас обов'язок і привілей досліджувати, чи все працює так, як ми звикли на Землі", - сказав Вальтер в інтерв'ю ScienceNews.
Ідея пристрою, створеного лише за одинадцять днів, полягала в тому, щоб "зменшити цілу квантову лабораторію до розмірів корисного навантаження супутника", - сказав Вальтер у заяві перед запуском. Можна з упевненістю сказати, що вони впоралися із цим завданням. При розмірах, що відповідають їх квантовим амбіціям, готовий пристрій має об'єм менший за галон (3,785 см3), важить всього близько 20 фунтів (9 кг) і споживатиме в середньому всього 10 ватів, але не більше 30.
Потенційна — і ми підкреслюємо саме потенційну — перевагу використання квантового комп'ютера в космосі полягає в тому, що він може виконувати периферійні обчислення або обробляти дані безпосередньо на супутнику. В іншому випадку ці дані необхідно буде передавати на Землю, обробляти на наземному комп'ютері й відправляти назад, що вимагатиме додаткових витрат часу та енергії.
Найголовніше це те, що теоретично вони можуть виконувати певні типи обчислень швидше класичних комп'ютерів, що робить їх привабливим варіантом в таких областях, як машинне навчання. Або принаймні саме це вони обіцяють зробити зрештою. Зокрема, цей пристрій є фотонним квантовим комп'ютером, який використовує окремі фотони - безмасові частинки, з яких складається світло, - для представлення одиниць інформації, званих кубітами. Кубіт, на відміну від класичного електронного біта, може одночасно приймати значення 1 і 0, використовуючи загадкову квантову властивість, відому як суперпозиція.
Додатковим бонусом стало те, що квантові комп'ютери продемонстрували свою потенційну енергоефективність. Це чудова новина для супутникових місій, які працюють із вкрай обмеженим енергетичним бюджетом. Паливо, на якому вони запускаються, по суті, є тим, з чим вони працюють.
Квантові обчислення в космосі можуть здатися очевидними — ми вже багато років тестуємо квантовий зв'язок у космосі, але важливо пам'ятати, що це все ще експериментальна технологія з величезним нереалізованим потенціалом і обмеженим застосуванням за межами лабораторії. Хоча претенденти на трон вже були, нікому поки що не вдалося досягти явної «квантової переваги» — рівня, коли квантовий комп'ютер може виконувати обчислення, недоступні класичному.
Одна з найсерйозніших проблем у цій галузі полягає в тому, що для роботи квантового комп'ютера зазвичай потрібно ретельно контрольоване середовище, оскільки навіть найменше обурення може призвести до втрати кубітом квантового стану і, отже, інформації. У космосі, де немає захисної атмосфери, електроніка комп'ютера піддається впливу екстремальних перепадів температур та викидів космічного випромінювання.
Хороша новина полягає в тому, що команда Волтера підтвердила працездатність його обладнання, повідомив він ScienceNews. Довгострокову стійкість системи ще належить підтвердити, але це багатонадійливий початок.
Після завершення роботи супутник здійснить кероване повернення в атмосферу Землі, де на нього чекає вогненна, але безпечна смерть. Доки очікується, він буде зайнятий фільмуванням Землі та обробкою даних.
Джерела: ScienceNews
