6 мин
Интеграция оптики на чип как решение проблемы масштабирования
Ключевой проблемой при создании мощных квантовых компьютеров на нейтральных атомах является сложность и громоздкость оптических систем. Для манипуляции кубитами используются сфокусированные лазерные лучи, так называемые оптические пинцеты, которые требуют большого количества внешних компонентов. По мере роста числа кубитов такая архитектура становится практически немасштабируемой. Forklog
Компания Pasqal представила решение, переносящее функции генерации и маршрутизации лазерного излучения на компактную фотонную интегральную схему (PIC). Этот подход позволяет уменьшить физический размер оптической части процессора до 50 раз. Разработка стала возможной благодаря технологиям дочерней компании Aeponyx, которую Pasqal приобрела в 2025 году именно для интеграции фотоники в свою аппаратную платформу. Quantumzeitgeist
Детали и результаты эксперимента
В ходе демонстрации исследователи использовали один фотонный чип для создания четырех независимо управляемых оптических ловушек. В этих ловушках удалось успешно захватить и удерживать четыре отдельных атома рубидия, которые выступают в роли кубитов.
Главным результатом стало подтверждение эффективности нового подхода. Производительность системы на чипе оказалась сопоставима с традиционной оптикой, используемой Pasqal в текущих системах. Ключевые показатели эксперимента:
- Время жизни захваченных атомов составило около 27,5 секунды.
- Стабильность удержания кубитов не уступает показателям громоздких лабораторных установок.
Хотя четыре кубита — это лишь демонстрация принципа (proof-of-concept), эксперимент подтвердил жизнеспособность интегрированной фотоники как основного строительного блока для будущих процессоров.
Последствия для криптоиндустрии и гонка за отказоустойчивостью
Долгосрочная цель Pasqal — создание отказоустойчивых квантовых компьютеров с более чем 10 000 атомов и 100 логическими кубитами. Именно такие системы смогут решать сложные коммерческие задачи и, что критично для блокчейн-индустрии, взламывать существующие асимметричные криптографические алгоритмы, такие как ECDSA, на котором основаны кошельки Bitcoin и Ethereum.
Прогресс в масштабировании квантовых систем подчеркивает актуальность перехода на постквантовую криптографию (PQC). Хронология развития угрозы выглядит следующим образом:
- Текущий этап: Демонстрация базовых компонентов, таких как управление кубитами на чипе.
- Среднесрочная перспектива: Создание систем с тысячами физических кубитов, способных решать узкоспециализированные задачи.
- Долгосрочная угроза: Появление отказоустойчивых квантовых компьютеров, представляющих реальную опасность для безопасности блокчейн-сетей и Web3-инфраструктуры.
Данное достижение Pasqal сокращает инженерные барьеры на пути к третьему этапу, делая квантовую угрозу более осязаемой.
Частые вопросы
Как фотонный чип Pasqal помогает управлять кубитами?
Фотонный чип генерирует и направляет лазерные лучи, так называемые оптические пинцеты, которые удерживают атомы-кубиты. Этот подход заменяет громоздкие внешние оптические системы, уменьшая их размер до 50 раз. В ходе эксперимента чип успешно удержал четыре атома рубидия в течение 27,5 секунд.
Чем прорыв Pasqal угрожает криптографии и блокчейну?
Достижение Pasqal ускоряет создание отказоустойчивых квантовых компьютеров, способных взламывать текущие криптографические алгоритмы. Речь идет об алгоритмах вроде ECDSA, которые защищают кошельки Bitcoin и Ethereum. Развитие таких технологий делает более срочным переход на постквантовую криптографию (PQC).
Каковы основные результаты эксперимента Pasqal с фотонным чипом?
Pasqal впервые продемонстрировала стабильное управление атомами-кубитами с помощью фотонной интегральной схемы. Система на чипе показала производительность, сопоставимую с традиционной оптикой, что подтверждает жизнеспособность технологии для масштабирования квантовых процессоров до 10 000 кубитов и более.
