В предложение, което прилича повече на сценарий за нов научнофантастичен филм, изследователите предлагат уникален начин за решаване на един от основните проблеми на квантовите изчисления. Ако бъде приложен, той ще предефинира начина, по който възприемаме „изчисленията в облака“.

След като Amazon и Microsoft обявиха пускането на квантови чипове през тази година, идеята за компютри, които разчитат на субатомни частици, известни като кубити, постепенно се приближава към реалността. Кубитите са частици, които се възползват от концепцията, известна като суперпозиция, което означава, че за разлика от обикновените битове в нашите настоящи компютри, те могат да имат не само състояние нула или едно, но и двете едновременно. Тази способност да поддържат две състояния едновременно означава, че квантовите компютри един ден ще могат да се справят с решаването на невероятно сложни научни задачи със скорост, която никога не сме смятали за възможна.

Има обаче един голям проблем с квантовите компютри: повечето кубити трябва да се поддържат при ултраниски температури, малко над абсолютната нула, за да функционират правилно. Затова изграждането на тези машини в голям мащаб би изисквало значителни разходи на енергия, за да се поддържат хладни.

Ново предложение от изследователи от Кралския университет за наука и технологии в Саудитска Арабия (KAUST) заобикаля този проблем с уникален подход.

В сп. Wireless Technology триото предлага да се използват дирижабли, известни още като балони, за да се издигнат квантовите компютри в стратосферата. Там, на височина от около 20 км, температурите са около -50 °C и са достатъчно ниски, за да позволят на кубитите да функционират правилно. Те наричат тези системи „Платформи за квантови изчисления на голяма височина“ (QC-HAP) и предлагат те да бъдат оборудвани не само с квантови компютри, но и със слънчеви панели и литиево-сярни батерии.

Тъй като HAP ще плават далеч над облаците и потенциално разрушителните метеорологични системи, те биха могли да работят и да зареждат батериите си с помощта на слънчева енергия през деня, а през нощта да преминават към работа на батерии.

По отношение на достъпа до плаващите компютри, екипът предлага предаване на данни през атмосферата до базови станции с помощта на светлинни вълни, чрез процес, известен като оптична комуникация в свободното пространство. Това е подобно на процес, тестван по-рано тази година, при който най-дългата квантова комуникационна връзка в света използваше фотони за предаване и криптиране на данни.

Изследователите твърдят, че тяхното предложение би могло да спести 21% от енергийните разходи за квантов компютър, който разчита на квантови битове с йонни капани – индивидуално заредени атоми, задържани на място от електромагнитни полета и контролирани от лазери. Освен това, те твърдят, че отделните въздухоплавателни средства могат да се придвижват по целия свят според нуждите и да се свързват помежду си, за да увеличат изчислителната мощност. Това би създало „динамична флота, способна да предоставя по заявка мащабируеми квантови изчислителни услуги по целия свят“, според Вием Абдерахим, един от тримата автори на проучването.

Екипът признава, че концепцията му все още е далеч от реалното внедряване, като като първа стъпка са необходими значителни напредъци в хардуера за квантови изчисления. Въпреки това учените планират да продължат да изследват пътя, по който ги е насочило това проучване.

„Следващите ни стъпки са да преминем от концептуалния и аналитичен етап към проучвания, фокусирани повече върху внедряването“, заключава Осама Амин, изследовател в екипа.

За облачни дни те предлагат да се оборудват дирижаблите с радиочестотна трансмисия, а за да се намали влошаването на сигнала, екипът казва, че платформи, поддържани от балони на по-ниски височини, могат да се използват като релейни станции.

Снимка: Pexels/KAUST

Виж още: Slop Evader замразява интернет сякаш сме 2022 г., за да избегне потопа от съмнително ИИ съдържание