Η δημιουργία ενός «universal» (γενικής/ πολλαπλής χρήσης) κβαντικού υπολογιστή αποτελεί ένα από τα «Άγια Δισκοπότηρα» της Επιστήμης Υπολογιστών εδώ και περίπου 30 χρόνια. Μια τέτοια συσκευή θα ήταν ικανή να λύσει σχεδόν οποιοδήποτε υπολογιστικό πρόβλημα- και ομάδα ερευνητών στην Καλιφόρνια κατασκεύασε ένα πειραματικό πρωτότυπο μιας τέτοιας συσκευής, ικανής να επιλύσει ένα μεγάλο εύρος προβλημάτων σε τομείς όπως η Χημεία και η Φυσική, ενώ παράλληλα είναι δυνατή η αύξηση της κλίμακας του συστήματος.
Όπως αναφέρεται σε δημοσίευμα του Nature, τόσο η ΙΒΜ όσο και η καναδική D-Wave έχουν κατασκευάσει λειτουργικούς κβαντικούς υπολογιστές, χρησιμοποιώντας διαφορετικές προσεγγίσεις. Ωστόσο, οι συσκευές τους δεν επιτρέπουν εύκολη αύξηση τς κλίμακας/ δυνατοτήτων τους- δηλαδή δεν είναι δυνατόν να φτάσουν στα πολλά qubits (quantum bits- κβαντικά bitμ η στοιχειώδης μονάδα πληροφορίας στην Κβαντική Πληροφορική, που μπορεί να βρίσκεται ταυτόχρονα σε πολλαπλές καταστάσεις, εν αντιθέσει με τα bits) που απαιτούνται για την επίλυση προβλημάτων που δεν μπορούν να λύσουν οι συμβατικοί υπολογιστές.
Επιστήμονες στα εργαστήρια της Google στη Σάντα Μπάρμπαρα και φυσικοί στο Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια στη Σάντα Μπάρμπαρα περιγράφουν στο Nature τη συσκευή που δημιούργησαν: Πρόκειται για ένα πρωτότυπο το οποίο συνδυάζει τις δύο βασικές προσεγγίσεις στους κβαντικούς υπολογιστές. Στη μία από αυτές δημιουργούνται τα ψηφιακά κυκλώματα του υπολογιστή μέσω qubits σε συγκεκριμένες διατάξεις για την επίλυση συγκεκριμένων προβλημάτων. Η άλλη, ονόματι AQC, (Adiabatic Quantum Computing) είναι στην ουσία η κωδικοποίηση ενός προβλήματος «πάνω» στις καταστάσεις μιας ομάδας από qubits, εξελίσσοντας και ρυθμίζοντας τις αλληλεπιδράσεις μεταξύ τους για τη «διαμόρφωση» της συλλογικής κβαντικής τους κατάστασης και την επίτευξη λύσης. Επί της αρχής, κάθε πρόβλημα μπορεί να κωδικοποιηθεί στην ίδια ομάδα qubits. Ο τυχαίος «θόρυβος» λειτουργεί περιοριστικά όσον αφορά σε αυτή την προσέγγιση, καθώς προκύπτουν λάθη τα οποία δεν μπορούν να διορθωθούν το ίδιο συστηματικά με λάθη σε ψηφιακά κυκλώματα. Επίσης, δεν υπάρχει κάποιου είδους «εγγύηση» πως αυτή η μέθοδος μπορεί να λύσει κάθε πρόγραμμα αποτελεσματικά, σύμφωνα με τον Ράμι Μπάρεντς, μέλος της ομάδας της Google.
Κατά τον Μπάρεντς και τους συναδέλφους του, υπάρχει ένας καλύτερος τρόπος για AQC- με τη καλύτερη εφαρμογή διόρθωσης λαθών. Αυτό που κάνει η ομάδα είναι να χρησιμοποιεί μια σειρά από εννιά qubits στερεάς κατάστασης, από ταινίες αλουμινίου 400 μικρομέτρων. Τα qubits εναποτίθενται σε επιφάνεια από ζαφείρι. Στη συνέχεια, οι ερευνητές θερμαίνουν το αλουμίνιο, μετατρέποντας το μέταλλο σε υπεραγωγό, χωρίς ηλεκτρική αντίσταση. Η πληροφορία μπορεί μετά να εντυπωθεί/ κωδικοποιηθεί στα qubits ενώ βρίσκονται σε κατάσταση υπεραγωγού.
Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ των γειτονικών qubits ελέγχονται από λογικές πύλες που οδηγούν ψηφιακά τα qubits σε μια κατάσταση η οποία κωδικοποιεί τη λύση σε ένα πρόβλημα. Στο πλαίσιο επίδειξης, επιλύθηκε ένα πρόβλημα Φυσικής.
Η νέα αυτή προσέγγιση θα επέτρεπε τη δημιουργία ενός υπολογιστή με κβαντική διόρθωση λαθών- και οι ερευνητές έχουν επιδείξει στο παρελθόν πώς θα μπορούσε αυτό να γίνει σε συσκευή των 9 qubits.
Η συσκευή αυτή της Google είναι ακόμα σε επίπεδο πρωτοτύπου – ωστόσο μέσα σε μερικά χρόνια θεωρείται πως θα ήταν δυνατόν να γίνουν πραγματικότητα συσκευές με πάνω από 40 qubits.