Open Quantum Design (OQD), en ideell organisasjon grunnlagt av forskere fra Institute for Quantum Computing ved University of Waterloo (Canada), utvikler den første kvantedatamaskinen med åpen kildekode. Den fungerende prototypen av kvantedatamaskinen med åpen kildekode utvikles som et samarbeidsprosjekt, der ressurser, kunnskap og ekspertise fra forskningsgrupper fra ulike universiteter, ideelle organisasjoner og private selskaper som spesialiserer seg på kvantedatabehandling samles.
Det bemerkes at samarbeid muliggjør raskere fremgang, legger til rette for en helhetlig tilnærming til problemløsning, og gjør det mulig for selv små team som mangler ressurser til uavhengig forskning på kvantesystemer å delta. Alle prosjektkomponenter, inkludert kvantecomputersimulatoren og applikasjonsutviklingsstakken, distribueres på GitHub under en Apache-lisens. Prosjektet har også opprettet et dokumentasjonsnettsted.
Maskinvareimplementeringen av kvantedatamaskinen blir for tiden satt sammen og testet. Skjemaene og designfilene som trengs for å bygge et lignende system, vil være åpen kildekode i samsvar med prinsippene for åpen maskinvare under en lisens som ligner på Apache 2.0. Utviklingen vil utnytte bidrag fra eksisterende åpen kildekode-prosjekter innen kvantefysikk, som ARTIQ-plattformen (Advanced Real-Time Infrastructure for Quantum Physics) for å utføre eksperimenter med kvantesystemer og maskinvareløsninger fra Sinara-fellesskapet.
Seks arbeidsgrupper er dannet for å jobbe med prosjektet. Disse gruppene fokuserer på programvarestakken (kvantedatamaskinkompilator, høynivåalgoritmeoversettere, ytelsesevaluerings- og verifiseringsverktøy), feilrettingsmetoder og støyreduksjon i kvantesystemer, utvikling av simuleringsmodeller, opplæringsmateriell, AI-teknologier for optimalisering og generering av kvantealgoritmer, og et grensesnitt for fjernutførelse av eksperimenter med en kvantedatamaskin.
En maskinvareimplementering av et kvantedatamaskinsystem som bruker ionefeller (Ion Trap) er under utvikling, der atomer fungerer som qubits. I kvantedatamaskinen som utvikles, isoleres ioner fra det ytre miljøet i vakuum ved hjelp av elektromagnetiske felt og konverteres til en kvantetilstand ved avkjøling til temperaturer nær det absolutte nullpunkt. Ionetilstanden endres ved hjelp av laserpulser, og qubit-tilstanden bestemmes av intensiteten til ionets luminescens under laserstrålen. Prototyper utvikles ved hjelp av ytterbium (171Yb+) og barium (138Ba+) ioner, med planer om å implementere henholdsvis 30–50 og 16 qubits.
Kilde: opennet.ru
