Coherence Quantum strânge 2,78 milioane de euro pentru a reduce căldura în calculatoarele cuantice

De ce căldura afectează performanța procesorului cuantic?

Coherence Quantum, startupul parizian specializat în hardware cuantic, a strâns 2,78 milioane de euro pentru a dezvolta tehnologie care reduce interferența termică în procesoarele cuantice.

Investiția, condusă de fonduri de capital de risc specializate în deep tech, va susține eforturile companiei de a îmbunătăți stabilitatea și performanța calculatoarelor cuantice prin abordarea uneia dintre cele mai mari provocări de inginerie: gestionarea căldurii în exces generate în timpul funcționării.

Runda de finanțare s-a încheiat la începutul anului 2024 și a inclus participarea unor fonduri europene de inovare specializate în tehnologii emergente.

Calculatoarele cuantice necesită temperaturi aproape de zero absolut pentru a funcționa, obținute de obicei cu ajutorul răcitorilor de diluție care răcesc procesoarele la doar peste -273°C. Totuși, cablajul și electronica de control care leagă cipul cuantic de sistemele la temperatura camerei introduc scurgeri de căldură, perturbând stările fragile cuantice necesare pentru calcul.

Coherence Quantum dezvoltă componente specializate de gestionare termică, inclusiv interconecte cu conductivitate termică scăzută și materiale de izolare avansată, menite să minimizeze acest zgomot termic. Abordarea companiei se concentrează pe optimizarea interfeței dintre procesorul cuantic rece și electronica de control mai caldă, un obstacol critic în scalarea sistemelor cuantice.

Căldura introduce erori în operațiile cuantice prin provocarea pierderii coerenței de către qubiți, proprietatea care le permite să existe simultan în mai multe stări.

Chiar și fluctuații mici de temperatură pot determina decoerența, reducând precizia și fiabilitatea calculelor cuantice.

Pe măsură ce procesoarele cuantice cresc în dimensiune și complexitate, gestionarea căldurii devine din ce în ce mai dificilă, deoarece mai multe linii de control generează încărcare termică suplimentară.

Ce face soluția lor termică diferită?

Tehnologia Coherence Quantum vizează suprimarea acestor scurgeri de căldură fără a compromite integritatea semnalului, permițând timpi de calcul mai lungi și algoritmi mai complecși.

În contrast cu abordările convenționale care se bazează exclusiv pe îmbunătățirea eficienței răcitorului, Coherence Quantum vizează sursa intruziunii termice la limita cuantic-clasică.

Interconectele lor utilizează materiale special inginerizate cu conductivitate termică scăzută, dar performanță electrică ridicată, reducând transferul de căldură în timp ce mențin controlul precis al semnalului.

Testele timpurii au arătat o reducere semnificativă a încărcării termice comparativ cu cablajul standard, permițând potențial ca răcitorii de diluție existenți să susțină cipuri cuantice mai mari.

Compania colaborează cu instituții de cercetare pentru a valida componentele în seturi de hardware cuantic reale.

Noua finanțare va accelera prototiparea, va extinde echipa de ingineri și va susține integrarea pilot cu parteneri din domeniul calculatoarelor cuantice.

Prin rezolvarea problemei gestionării căldurii, Coherence Quantum speră să permită sisteme cuantice mai practice și scalabile, aducând tehnologia mai aproape de aplicații reale în domenii precum criptografia, știința materialelor și optimizarea.

Ce înseamnă finanțarea pentru viitorul tehnologiei cuantice?

Succesul ar putea reduce barierea pentru avantajul cuantic, făcând procesoarele mai stabile și mai ușor de operat la scară.

Cum afectează căldura calculul cuantic?

Căldura perturbează stările delicate ale qubitilor, cauzând pierderea coerenței și introducând erori în calcule. Aceasta limitează durata de execuție a calculului cuantic și reduce precizia, în special pe măsură ce procesoarele devin mai mari și necesită mai multe semnale de control.

De ce este răcirea atât de importantă pentru procesoarele cuantice?

Efectele cuantice, cum ar fi superpoziția și entanglementul, persistă doar la temperaturi extrem de scăzute, de obicei sub 10 mK. La temperaturi mai ridicate, energia termică copleșește aceste stări, determinând sistemul să se comporte clasic și să piardă avantajul computațional.

Poate o gestionare termică mai bună reduce nevoia de răcire extremă?

Deși nu poate elimina necesitatea temperaturilor criogenice, reducerea scurgerilor de căldură îmbunătățește eficiența sistemelor de răcire existente.

Aceasta permite mai multor componente cuantice să funcționeze fiabil în aceeași capacitate de răcire, crescând efectiv dimensiunea potențială a procesorului fără a necesita infrastructură de răcire mai puternică sau mai costisitoare.