Suomalainen IQM Quantum Computers tuo tarjolle ilmaiseksi Aalto-yliopiston kanssa kehitetyn avoimen lähdekoodin ohjelmistotyökalun KQCircuits. Uutuuden avulla kvanttisirun kehitys voidaan toteuttaa aiempaa helpommin aina suunnittelusta ja simuloinnista valmistukseen.
Kvanttiprosessorien suunnittelu on kvanttitietokoneiden kehittämisen perusta, joka on monivaiheinen, ja paljon aikaa sekä vaivaa vievä prosessi. Sitä nopeuttaakseen IQM ja Aalto tuovat KQCircuits-ohjelmistonsa kvanttitekniikan kehittäjien käyttöön ilmaiseksi vauhdittaakseen kvanttitietokoneiden rakentamista.
”Työkalun voi ohjelmoida tuottamaan esimerkiksi sellaisen sommitelman kubitteja kuin haluaa. Tämä nopeuttaa suunnittelua ja estää inhimillisten virheiden syntymistä, koska piirtämistä ei enää tarvitse tehdä käsin”, sanoo Aalto-yliopiston ja VTT:n professori Mikko Möttönen.
Työkalun ansiosta kvantti-insinöörit ja -fyysikot voivat suunnitella sirulle kvanttiprosessoreja nopeasti ja systemaattisesti.He voivat myös tarkistaa signaalin reitityksen ennen valmistusprosessin aloittamista ja näin välttyä kalliilta virheiltä. ”Näin voidaan varmistaa, että signaalilinja ei ole poikki, vaan se johtaa paikkaan, mihin on tarkoituskin”, Möttönen sanoo.
Ohjelmistotyökalu mahdollistaa myös alustan, jonka avulla kvanttisirun kehitys voidaan organisoida suunnittelusta ja simuloinnista valmistukseen. Ohjelmistotyökalun kehittämisen aloitti IQM:n palvelupäällikkö Johannes Heinsoo, kun hän oli tutkijana Aallossa Möttösen ryhmässä.
”Olemme IQM:llä suunnitelleet ja kehittäneet kvanttiprosessoria ohjelmistotyökalun avulla. Haluamme tarjota sen koko kvanttitekniikan tutkimusyhteisön saataville avoimen lähdekoodin alustalla ja vauhdittaa näin innovaatioiden syntymistä”, sanoo Heinsoo.
Ohjelmistotyökalu on kehitetty Python-ohjelmointikielellä sähköpiirien piirto-ohjelmaksi. Sen avulla voidaan tuottaa ja muokata helposti pintoja kahdessa ulottuvuudessa, ja sen jälkeen ne voidaan laittaa useampaan kerrokseen.
”Työkalun avulla voidaan tehdä rakenneaihio, jota on helppo muutella; latoa siihen esimerkiksi haluttuja komponentteja, kuten kubitteja ja resonaattoreita”, sanoo Aalto-yliopiston ja VTT:n professori Mikko Möttönen. Ohjelmistotyökalussa on myös valmis mallikirjasto, jossa on erilaisia kvanttiprosessoreiden valmistuksessa käytettävien kalvojen ja varjostimien piirustuksia.
Kuvituskuva: IQM
Lisää: aiemmat kvanttitietokoneisiin liittyvät uutiset Uusiteknologia.fi:ssä (LINKKI).