Немецкая компания представила квантовый компьютер на 512 кубитов который работает при комнатной температуре

Немецкая компания SAXON Q представила первые коммерческие квантовые компьютеры на основе алмазных NV-центров, количество кубитов в которых превышает 100. Новые системы SXQ128 и SXQ512 способны работать со 128 и 512 кубитами соответственно и при этом не требуют огромных криогенных установок для охлаждения до температур, близких к абсолютному нулю.

О запуске новых систем компания объявила 21 июля. По утверждению SAXON Q, это первые квантовые компьютеры на основе азотно-вакансийных центров в алмазе, которым удалось преодолеть отметку в 10 кубитов.

Новые системы предназначены для выполнения различных задач, включая квантовые свёрточные нейронные сети, исследования сложных материалов, вариационные алгоритмы и моделирование в области квантовой химии.

«На протяжении 30 лет квантовые вычисления на NV-центрах оставались вопросом производства — могли ли мы размещать кубиты с достаточной точностью и выходом годных изделий, чтобы создавать работающие системы за пределами лаборатории. Мы решили эту проблему», — заявил сооснователь и генеральный директор SAXON Q Мариус Грундманн.

Главной особенностью новых процессоров является возможность работы при комнатной температуре. Большинство современных квантовых компьютеров используют огромные холодильные установки, способные охлаждать вычислительные компоненты до экстремально низких температур. Системы SAXON Q используют микроскопические дефекты в синтетических алмазах, известные как азотно-вакансийные центры, или NV-центры.

Такие структуры позволяют управлять спинами электронов и атомных ядер без применения жидкого гелия и высоковакуумных сред. Благодаря этому квантовые системы могут работать в обычных условиях, что значительно упрощает их эксплуатацию.

Производство подобных алмазных процессоров долгое время оставалось сложной задачей. Обычно выход годных кубитов составлял всего от 1% до 10%. SAXON Q заявляет, что смогла решить эту проблему с помощью запатентованного процесса совместной имплантации серы, благодаря которому выход создания кубитов удалось увеличить более чем до 85%.

Заявленная точность работы системы достигает 99,92%. Это означает, что в среднем на тысячу операций приходится менее одной ошибки. По словам компании, такая стабильность позволяет квантовым состояниям сохраняться достаточно долго для выполнения сложных вычислительных задач.

Новые квантовые компьютеры размещаются в стандартных серверных стойках и не требуют специальных систем охлаждения или иных сложных условий эксплуатации. SAXON Q также заявляет, что её технология обеспечивает в 6–10 раз более высокую энергоэффективность по сравнению с энергоёмкими графическими процессорами при выполнении сопоставимых задач.

Системы построены по модульному принципу, поэтому вычислительные возможности можно увеличивать по мере роста потребностей заказчика. В SXQ128 на каждое вычислительное ядро приходится восемь полностью запутанных кубитов, тогда как SXQ512 обеспечивает уже 16 запутанных кубитов на ядро.

Модель SXQ128 предназначена прежде всего для задач, которые уже сейчас могут выполняться на квантовых компьютерах, включая вариационные алгоритмы и моделирование квантово-химических процессов. Более мощная SXQ512 использует дополнительные модули и увеличенную плотность кубитов, что позволяет применять её для более сложных научных и промышленных задач.

Предыдущие версии оборудования SAXON Q уже используются в немецких научных и инженерных организациях, включая Немецкий аэрокосмический центр и Институт Фраунгофера IWU. В последнем квантовая система компании используется с июня 2025 года для решения задач промышленной оптимизации в области обработки материалов и робототехники.

«Мы начали использовать мобильную квантовую вычислительную систему Saxon Q в июне 2025 года для промышленной оптимизации обработки материалов и робототехники. С момента установки система непрерывно работает при комнатной температуре и превысила заявленные в техническом задании характеристики точности квантовых операций», — рассказал руководитель направления цифрового двойника производства Института Фраунгофера IWU Альбрехт Хэнель.

Технология SAXON Q защищена более чем 220 патентами и патентными заявками. Компания уже разрабатывает архитектуры, способные масштабироваться до 10 000 кубитов, а в перспективе рассчитывает создать квантовые сопроцессоры, которые можно будет интегрировать непосредственно в вычислительные чипы.