Open Quantum Design (OQD), một tổ chức phi lợi nhuận được thành lập bởi các nhà nghiên cứu từ Viện Máy tính Lượng tử tại Đại học Waterloo (Canada), đang phát triển máy tính lượng tử mã nguồn mở đầu tiên. Nguyên mẫu hoạt động của máy tính lượng tử mã nguồn mở đang được phát triển như một dự án hợp tác, tập hợp các nguồn lực, kiến thức và chuyên môn của các nhóm nghiên cứu từ nhiều trường đại học, tổ chức phi lợi nhuận và các công ty tư nhân chuyên về điện toán lượng tử.
Người ta nhận thấy rằng làm việc nhóm giúp đẩy nhanh tiến độ, tạo điều kiện thuận lợi cho cách tiếp cận toàn diện trong giải quyết vấn đề, và cho phép ngay cả những nhóm nhỏ thiếu nguồn lực để nghiên cứu độc lập về hệ thống lượng tử cũng có thể tham gia. Tất cả các thành phần của dự án, bao gồm cả trình mô phỏng máy tính lượng tử và bộ công cụ phát triển ứng dụng, đều được phân phối trên GitHub theo giấy phép Apache. Dự án cũng đã tạo ra một trang web tài liệu.
Việc lắp ráp và thử nghiệm phần cứng của máy tính lượng tử hiện đang được tiến hành. Các sơ đồ mạch và tệp thiết kế cần thiết để xây dựng một hệ thống tương tự sẽ được công khai theo nguyên tắc Phần cứng Mở (Open Hardware) với giấy phép tương tự như Apache 2.0. Quá trình phát triển sẽ tận dụng đóng góp từ các dự án mã nguồn mở hiện có trong lĩnh vực vật lý lượng tử, chẳng hạn như nền tảng ARTIQ (Advanced Real-Time Infrastructure for Quantum Physics) để tiến hành các thí nghiệm với hệ thống lượng tử và các giải pháp phần cứng từ cộng đồng Sinara.
Sáu nhóm làm việc đã được thành lập để thực hiện dự án. Các nhóm này tập trung vào hệ thống phần mềm (trình biên dịch máy tính lượng tử, trình dịch thuật toán cấp cao, tiện ích đánh giá và xác minh hiệu năng), các phương pháp sửa lỗi và giảm nhiễu trong hệ thống lượng tử, phát triển mô hình mô phỏng, tài liệu đào tạo, công nghệ trí tuệ nhân tạo để tối ưu hóa và tạo ra các thuật toán lượng tử, và giao diện để tiến hành thí nghiệm từ xa với máy tính lượng tử.
Một hệ thống điện toán lượng tử sử dụng bẫy ion (Ion Trap) đang được phát triển, trong đó các nguyên tử đóng vai trò là qubit. Trong máy tính lượng tử đang được phát triển, các ion được cách ly khỏi môi trường bên ngoài trong chân không bằng cách sử dụng trường điện từ và được chuyển đổi sang trạng thái lượng tử bằng cách làm lạnh đến nhiệt độ gần độ không tuyệt đối. Trạng thái của ion được thay đổi bằng các xung laser, và trạng thái của qubit được xác định bởi cường độ phát quang của ion dưới chùm tia laser. Các nguyên mẫu đang được phát triển bằng cách sử dụng các ion ytterbium (171Yb+) và barium (138Ba+), với kế hoạch triển khai lần lượt 30-50 và 16 qubit.
Nguồn: opennet.ru
