Физики создали программируемый квантовый компьютер на пяти кубитах
Физики из Объединенного Квантового Университета (Мэрилендский Университет, США) в первый раз показали пяти-кубитный масштабируемый квантовый компьютер. Устройство возможно запрограммировать для исполнения любых классических квантовых методов. С описанием устройства возможно ознакомиться в препринте, размещённом на arXiv.org, коротко о работе информирует MIT Technology Review.
Кубиты в новом устройстве являются ионы иттербия, захваченные посредством электромагнитного поля. Руководить регистрами квантового компьютера удается посредством лазерных импульсов, изменяющих электронное состояние частиц. Как отмечают авторы, главный итог работы — новая архитектура компьютера может масштабироваться.
Отдельные пятикубитные модули теоретически вероятно соединить между собой, но на практике показать этого еще не удалось. Помимо этого, возможно расширить количество выстроенных в линию ионов иттербия и расширить количество кубитов в одном модуле.
Схема квантового компьютера. S. Debnath et al. / arXiv.org, 2016
Компьютер способен выполнять все виды квантовых логических операций. Для проверки работоспособности авторы запрограммировали компьютер на исполнение нескольких известных методов, например, квантовое преобразование Фурье и метод Дойча — Йожи (способен скоро узнать, есть ли функция постоянной либо сбалансированной).
В 1990-х годах ученым удалось создать двух и трех-кубитные схемы и запускать на них квантовые вычисления. Но предстоящий рост количества кубитов в квантовом компьютере замедлился. С повышением их числа все тяжелее становилось удерживать элементы памяти в квантовом состоянии, не допуская декогеренции.
«Работа без сомнений демонстрирует прогресс в работе с ионными кубитами. Потенциал масштабирования звучит красиво, однако существует большое количество совокупностей, каковые имеют потенциал масштабирования (к примеру сверхпроводящие кубиты). Сегодняшний вопрос не в том, возможно ли сделать масштабируемый квантовый компьютер теоретически, а в том, кто технологически дорос до того, дабы его сделать» — Курочкин Юрий, начальник группы квантовых коммуникаций Российского квантового центра
По другому пути отправилась канадская компания D-wave, отказавшаяся от классической концепции программируемых квантовых компьютеров. Инженерам удалось создать вычислители, трудящиеся по принципу квантового отжига, каковые складываются из более чем 1000 кубитов. Такие совокупности не пригодны для выполнения разных квантовых методов, но во многих случаях оказываются значительно производительнее классических компьютеров.
К тому же, большая часть физиков относятся к деятельности компании со скепсисом.
Создатель: Владимир Королёв