Suomijoje įkurtas startuolis „S-Transistors“, atsiskyręs nuo Suomijos techninių tyrimų centro VTT, pritraukė 2,6 mln. eurų ikisėklinės investicijos. Įmonė skelbia kurianti naujos klasės integrinius grandynus, paremtus superlaidžiais tranzistoriais, kurie turėtų palengvinti kvantinių kompiuterių mastelio didinimą.
Finansavimo raundui vadovavo Šiaurės šalių rizikos kapitalo fondas „Lifeline Ventures“, taip pat prisidėjo privatus investuotojas. Gautas lėšas bendrovė planuoja skirti keliems prototipams, nuosavai kriogeninei laboratorijai, bandomajai gamybos linijai ir komandos plėtrai.
Kodėl kvantiniai kompiuteriai stringa?
Kvantiniai kompiuteriai, ypač paremti superlaidžiais kubitais, veikia itin žemoje temperatūroje kriostate, kad būtų apsaugotos trapios kvantinės būsenos. Tačiau didelė dalis valdymo elektronikos iki šiol lieka kambario temperatūroje, o signalai į vidų ir išorę keliauja laidais, kurių skaičius augant kubitų kiekiui tampa rimta kliūtimi.
Tokiai architektūrai reikia daug kabelių ir jungčių, o tai didina sistemos kainą, užimamą vietą ir sudėtingumą. Be to, bet koks papildomas šilumos srautas į kriogeninę aplinką gali bloginti kubitų stabilumą ir didinti klaidų tikimybę.
„S-Transistors“ teigia, kad dabartinis požiūris artėja prie praktinės ribos, nes kiekvienam kubitui dažnai tenka atskira valdymo ir nuskaitymo grandinė. Įmonės idėja yra kuo daugiau valdymo ir sąsajos aparatinės dalies perkelti į kriostatą, arčiau kvantinio lusto, tačiau tai įmanoma tik su itin mažai šilumos sklaidančia elektronika.
Ką žada superlaidūs tranzistoriai?
Bendrovės kuriami superlaidūs tranzistoriai, pasak jos, suderina didelį greitį ir itin mažą energijos sąnaudas, todėl yra tinkami darbui gilioje kriogenikoje. Tikslas – sukurti vadinamąją kvantinę pagrindinę plokštę, kuri vienoje platformoje užtikrintų efektyvų signalų maršrutizavimą ir kvantinio procesoriaus valdymą milikelvinų temperatūrose.
„Šiandien kvantinių kompiuterių mastelio didinimas artėja prie kietos sienos, nes vis dar remiamasi daug energijos vartojančia kambario temperatūros elektronika ir atskiru laidynu kiekvienam kubitui“, – sakė „S-Transistors“ bendraįkūrėjas ir vadovas dr. Heorhii Bohuslavskyi.
„Aiškiausias kelias į priekį, ypač superlaidžiams kvantiniams kompiuteriams, yra klasikinę valdymo ir sąsajos aparatinę dalį nuleisti į kriostatą, šalia kvantinio lusto. Tam reikia itin mažos šilumos sklaidos, greičio ir energinio efektyvumo – čia ir atsiranda superlaidūs tranzistoriai“, – sakė jis.
Įmonė pabrėžia, kad vien „įdėti į šaltį“ įprastų lustų nepakanka: nors kai kurie pramoniniai silicio tranzistoriai gali veikti labai žemose temperatūrose, esą sunku pasiekti reikiamą našumo ir energinio efektyvumo derinį. Perteklinė šiluma kriostate laikoma vienu didžiausių praktinių iššūkių, kai kalbama apie šimtų ar tūkstančių kubitų sistemas.
„S-Transistors“ teigimu, jų technologija jau pasiekiama plokštelės masteliu, o tai svarbu pereinant nuo laboratorinių demonstracijų prie pakartojamos gamybos. Startuolis akcentuoja kompaktiškumą ir energinį efektyvumą kaip pagrindinius argumentus, kodėl jų sprendimas galėtų sumažinti laidų kiekį ir supaprastinti kriogeninių kvantinių sistemų architektūrą.
Pirmasis produktas ir planai
Pirmuoju produktu bendrovė įvardija superlaidžiais tranzistoriais paremtą multiplekserį, kurį būtų galima integruoti į esamas kriogenines kvantinių įrenginių konfigūracijas. Toks komponentas galėtų padėti greičiau testuoti ir prototipuoti kvantinius įrenginius, sumažinant signalo linijų poreikį.
Įmonė skelbia, kad per pirmuosius veiklos metus planuoja tiekti sprendimus ankstyviesiems klientams ir strateginiams partneriams. Ilgesnėje perspektyvoje „S-Transistors“ mato pritaikymą ne tik kvantiniuose kompiuteriuose, bet ir kriogeninėje klasikinių sistemų elektronikoje, didelio našumo skaičiavimuose bei kosminėje technikoje, kur svarbus energinis efektyvumas ir darbas ekstremaliomis sąlygomis.
„Tranzistorius yra masiškiausiai gaminamas įrenginys žmonijos istorijoje. Sujungę tranzistoriaus funkcionalumą su superlaidumo savybe, kai šilumos sklaida beveik lygi nuliui, galime pasiekti naują energiniu požiūriu efektyvaus kriogeninio skaičiavimo lygį“, – sakė „S-Transistors“ bendraįkūrėjas ir technologijų vadovas dr. Andrey Generalov.