«Кубіт-рекордсмен» для домашніх квантових комп’ютерів

«Кубіт-рекордсмен» для домашніх квантових комп'ютерів
Кубіт-рекордсмен

Абсолютний рекорд часу перебування кубіта (одиниця квантової інформації, квантовий аналог біта) в стабільному стані – протягом 38 хвилин при кімнатній температурі – був встановлений європейськими і канадськими фізиками. Це стало можливим завдяки знайденій системі, в якій практично не існує шуму, що дозволило створити високопродуктивні кубіти. Новий тип кубіта, відкриває можливість створювати квантові комп’ютери, здатні працювати в «домашніх умовах».

У статті журналу Science повідомляється, що в останньому своєму експерименті вченим вдалося зафіксувати час життя кубіта, це в 10 разів перевищує показники, що було досягнуто в попередніх дослідах, в яких життя кубіта зазвичай обмежувалося двома секундами або ще меншим часом. Поки що такі кубіти не можна «зчитувати» або «записувати» при кімнатній температурі, проте вчені впевнені, що їм вдасться зробити це в найближчому майбутньому.

Стефані Сіммонс з Оксфордського університету і її колеги створили «кубіт-рекордсмен», експериментуючи з квантовими осередками пам’яті на базі атомів фосфору, «приклеєних» до платівки з чистого кремнію. Як правило, всі досліди з кубітами проводяться при наднизькій температурі, близькій до абсолютного нуля. Автори статті вирішили перевірити, як винайдені ними кубіти поведуть себе в кімнатних умовах. На їхнє здивування, вони не втратили свого вмісту при «розморожуванні» і продовжували зберігати працездатний стан ще протягом 38 хвилин.

«Кубіт-рекордсмен» для домашніх квантових комп'ютерів
Прототип шини передачі даних в квантових комп’ютерах

«Для когось 38 хвилин можуть здатися зовсім невеликою цифрою, однак за час зниження стабільності кубіта на один відсоток ми зможемо зробити понад 20 мільйонів операцій. Тому відкриття настільки стабільного кубіта може допомогти нам створити квантовий комп’ютер, – заявила Стефані Сіммонс. – Тепер нам потрібно змусити такі кубіти «спілкуватися» один з одним, що є останньою ключовою проблемою на шляху створення квантового комп’ютера».

Відомо, що кубіти можуть бути пов’язані один з одним, тобто на них може бути накладений неспостережний зв’язок, який проявляється в тому, що при кожній зміні над одним з декількох кубітів інші узгоджено з ним змінюються. Іншими словами, сукупність заплутаних між собою кубітів може інтерпретуватися, як заповнений квантовий регістр. Як і окремий кубіт, квантовий регістр набагато інформативніше класичного регістра бітів. Він може не тільки перебувати у всіляких комбінаціях складових його бітів, а й реалізовувати різноманітні тонкі залежності між ними.

Незважаючи на те, що ми особисто у всій повноті не можемо спостерігати стан кубітів і квантових регістрів, між собою вони можуть обмінюватися своїм станом і можуть його перетворювати. Тому є можливість створити комп’ютер, здатний до паралельних обчислень на рівні свого фізичного пристрою, і проблемою залишається лише прочитати кінцевий результат обчислень.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*