Sprzęt kwantowy wychodzi z fazy proof-of-concept, ale wąskie gardła inżynieryjne oznaczają, że praktyczne systemy na dużą skalę pozostają odległe o dekady.
Technologia kwantowa weszła w kluczowy etap rozwoju podobny do wczesnej ery tranzystorów, według wspólnej analizy badaczy z wielu instytucji.
Naukowcy z Uniwersytetu w Chicago, MIT, Stanford, Uniwersytetu w Innsbrucku i Uniwersytetu Technologicznego w Delft ocenili w badaniu sześć wiodących platform sprzętowych technologii kwantowej, w tym kubity nadprzewodzące, uwięzione jony, neutralne atomy, defekty spinowe, kropki kwantowe półprzewodnikowe i kubity fotoniczne.
Przegląd udokumentował postęp od eksperymentów proof-of-concept do systemów wczesnego etapu z potencjalnymi zastosowaniami w obliczeniach, komunikacji, wykrywaniu i symulacji, według badaczy.
Zastosowania na dużą skalę, takie jak złożone symulacje chemii kwantowej, wymagają milionów fizycznych kubitów i współczynników błędów znacznie przekraczających obecne możliwości, stwierdzili naukowcy w analizie.
Kluczowe wyzwania inżynieryjne obejmują naukę o materiałach, produkcję urządzeń nadających się do masowej produkcji, okablowanie i dostarczanie sygnałów, zarządzanie temperaturą oraz zautomatyzowaną kontrolę systemu, według raportu.
Badacze przeprowadzili paralele z problemem "tyranii liczb" z lat 60. XX wieku, z którym borykała się wczesna informatyka, zauważając potrzebę skoordynowanych strategii inżynieryjnych i projektowania na poziomie systemu.
Poziomy gotowości technologicznej różnią się w zależności od platformy, przy czym kubity nadprzewodzące wykazują najwyższą gotowość do obliczeń, neutralne atomy do symulacji, kubity fotoniczne do sieci, a defekty spinowe do wykrywania, jak wykazała analiza.
Obecne poziomy gotowości wskazują na wczesne demonstracje na poziomie systemu, a nie w pełni dojrzałą technologię, stwierdzili badacze. Postęp prawdopodobnie będzie odzwierciedlał historyczną trajektorię klasycznej elektroniki, wymagając dziesięcioleci stopniowych innowacji i wspólnej wiedzy naukowej, zanim praktyczne systemy na skalę użytkową staną się wykonalne, według badania.


