Новости Hardware

Российские учёные нашли способ упростить создание квантового компьютера

Исследователи из Московского физико-технического института (МФТИ) и Российского квантового центра нашли способ «утрамбовать» несколько элементов квантового компьютера в один. Ожидается, что это достижение в перспективе позволит упростить задачу создания универсального квантового компьютера.

Основным элементом квантовых вычислительных систем являются квантовые биты, или кубиты. В то время как элементы классических компьютеров (биты) могут находиться только в двух состояниях (логический ноль и логическая единица), кубиты создаются на основе квантовых объектов, которые могут находиться в когерентной суперпозиции двух состояний, а значит, могут кодировать промежуточные состояния между логическим нулём и единицей.

Квантовые компьютеры смогут решать некоторые задачи, которые сейчас абсолютно недоступны даже для самых мощных классических суперкомпьютеров. Дело в том, что с ростом количества использующихся квантовых битов число обрабатываемых одновременно значений увеличивается в геометрической прогрессии. Результат — огромная скорость выполнения сложных задач.

Квантовые объекты, которые используются для создания кубитов — ионы, электроны, джозефсоновские контакты, могут сохранять определённое квантовое состояние очень недолго. Но для вычислений нужно, чтобы кубиты не только сохранили состояние, но и провзаимодействовали друг с другом.

Раньше сверхпроводящие кубиты «выживали» наносекунды, а теперь их удаётся удержать от декогеренции уже миллисекунды — это близко к тому времени, которое необходимо для вычислений. Но в случае с системой из десятков и сотен кубитов задача становится принципиально сложнее.

Российские учёные для решения проблемы предлагают использовать многоуровневые квантовые системы — кудиты. В таких объектах число возможных состояний (уровней) больше двух, а поэтому каждый кудит способен работать как несколько «обычных» кубитов. Скажем, кудит с тремя-четырьмя уровнями может работать как система из двух «обычных» кубитов, а восьми уровней достаточно, чтобы имитировать трёхкубитную систему.

Исследователи показали, что на единственном кудите с пятью уровнями, реализованном с помощью искусственного атома, уже можно осуществлять полноценные квантовые вычисления. Подробнее о работе российских учёных можно узнать здесь.

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Первые материнские платы на AMD B650 показались в американском магазине — самая дешёвая стоит $200 9 ч.
Tesla увеличила производительность предприятия в Берлине до 2000 кроссоверов Model Y в неделю 13 ч.
Firefly Aerospace провела первый успешный орбитальный пуск ракеты Alpha 20 ч.
Соседние карликовые галактики укрылись от Млечного Пути в коконе горячего газа, выяснили учёные 01-10 18:36
Tesla резко нарастит объёмы производства Model Y и Model 3 в последнем квартале — до почти полумиллиона машин 01-10 15:25
Всего за сутки Alphabet, Amazon, Apple, Meta, Microsoft и Tesla потеряли $258 млрд рыночной стоимости 01-10 15:15
Разработчика аэротакси Joby Aviation обвинили в завышенных обещаниях — компания не сможет выпустить достаточно машин 01-10 14:10
Глава Yangtze Memory подал в отставку — его уход связывают с «большой коррупцией» в хайтек фондах Китая 01-10 13:54
Разработчик автопилота Intel Mobileye подал заявку на размещение акций — планируется привлечь до $50 млрд 01-10 13:39
Процессорные планы AMD: скоро выйдут Ryzen 7000 c 3D-кешем, а Threadripper и APU на Zen 4 — к концу следующего года 01-10 13:18