Ученые создали простейший твердотельный квантовый процессор

Ученые сделали простой твердотельный квантовый микропроцессор

Сергей Пятаков

Работы по созданию квантовых компов ведутся уже относительно издавна. Преимуществом этих компов, пока исключительно в теории, является неописуемая скорость обработки инфы, которая должна позволить им в дальнейшем решать задачки, непосильные даже для самых современных суперкомпьютеров.

Принципным различием квантовых компов от современных является внедрение так именуемых квантовых битов, кубитов, заместо двоичной системы представления инфы в виде 0 и 1.

Кубиты, в отличие от битов — единичных ячеек инфы в современных компьютерах — могут не только лишь находиться в одно и то же время в 2-ух разных состояниях (0 и 1), да и испытывать состояние так именуемого квантового запутывания.

Это состояние кубитов проявляется в том, что, будучи разбитыми большенными расстояниями, на которых никакие физические силы их уже не связывают, кубиты ведут себя так, будто бы меж ними происходит какое-то взаимодействие, а изменение состояния одной частички в системе приводит к закономерному изменению состояния другой.

Это явление до сего времени остается почти во всем таинственным для физиков — ученым пока непонятно, как конкретно и с какой скоростью происходит передача инфы о состоянии одной частички к другой, но ничто не мешает им пробовать применить его, руководствуясь долголетним опытом наблюдений.

До сего времени в качестве кубитов в собственных опытах по квантовым вычислениям ученым приходилось использовать достаточно экзотичные объекты — переохлажденные заряженные атомы, ионы, удерживаемые при помощи сильных магнитов и лазеров.

Леонардо Ди Карло (Leonardo DiCarlo) и его команда из Йельского института в Нью-Хейвене в первый раз смогли применить твердотельные элементы для сотворения простого квантового микропроцессора, состоящего всего из 2-ух кубитов. В качестве кубитов Ди Карло использовал две тонкие пластинки ниобия, помещенные на поверхность оксида алюминия и разбитые маленький канавкой. Пластинки ниобия охлаждались до температуры, всего на долю градуса отличающейся от абсолютного нуля, при которой переходили в сверхпроводящие состояние. Для контроля состояния кубитов и перевода их в состояние «квантового запутывания» ученые использовали микроволновое излучение, которое заполняло место меж пластинками.

Микропроцессор Ди Карло оказался способен делать два обычных метода. 1-ый, так именуемый метод Гровера, похож на поиск имени в базе данных абонентов по известному номеру телефона. Машина в данном случае должна считать все имена и телефоны из базы данных и выдать в конце программки имя.

В случае микропроцессора Ди Карло сигналом является состояние, которое воспринимает та либо другая пластинка ниобия после выхода из состояния «квантового запутывания». Это состояние можно найти при помощи микроволнового излучения. 2-ой метод, который способен делать микропроцессор Ди Карло — куда более обычный метод Дойча-Джоза, который, а именно, позволяет найти, является ли жеребьевка с внедрением монетки добросовестной, другими словами равновероятно ли выпадение сокола либо решки, либо в процессе розыгрыша выпадает только одна из сторон монетки.

Как оказывается, микропроцессор Ди Карло делает с 80% вероятностью 1-ый метод и с 90% — 2-ой.

Но, невзирая на фуррор, Ди Карло признает, что его систему куда труднее воплотить для 3-х и поболее кубитов, и, возможно, это дело не самого близкого грядущего. «Мы сделали очень простой квантовый микропроцессор, которому еще очень далековато до настоящего квантового компьютера», — произнес Ди Карло, слова которого приводит Nature News.

«Все же, данная работа — 1-ый шаг, без которого нереально предстоящее развитие квантовых компов,» — считает Ганс Муиж (Hans Mooij), эксперт из Института городка Делфт в Нидерландах.

Другие статьи:
Интернет журнал НЛО МИР

Всего комментариев: 0

Оставить комментарий

*

code

Редакция рекомендует

close
x