Посилках з США в Україну

Новини для українців всього свту

Tuesday, Oct. 24, 2017

Квантовий комп’ютер — в алмазі

Автор:

|

Квітень 19, 2012

|

Рубрика:

Квантовий  комп’ютер — в алмазі

Фізики з Нідер­ландів і США створили квантовий ком­п’ю­тер на основі алмазу, у якому кубіти представлено гібридною системою. У ролі першого кубіта виступило ядро атома азоту (домішка в алмазі), у ролі другого — електрон. Точніше, кубіти репрезентовано спінами цих частинок.

Квантові осередки на основі одних електронів у будь-якому твердому тілі, імовірно, здатні проводити швидкі обчислення, але ці частинки дуже швидко втрачають зв’язаний стан. Ядро «тримається» знач­но довше. У змішаному комп’ютері фізики придумали ориґінальний захист від декогеренції. Фактично автори нового пристрою вирішували саме таку проблему: крім взаємодії двох кубітів, існує і втручання навколишнього середовища.

За допомогою мікрохвильових імпульсів науковці реґулярно змінювали спін електрона. За словами одного з авторів дослідження Деніела Лідара з Університету Південної Каліфорнії, це було схоже на мандрівку в часі: вплив на електрон знищував неузгодженість між параметрами двох частинок, що виникала. Це штучне втручання дозволяло періодично відсікати шкідливий вплив середовища, так що часу, який залишався, вистачало на виконання квантових операцій. При цьому внутрішній резонанс у такій спін-спіновій системі допомагав уникнути конфлікту між добавкою цих зовнішніх імпульсів і виконанням поставленого завдання. Щоби показати, що їхня система в алмазі працює саме в квантовому режимі, команда виконала на цьому комп’ютері алгоритм Гровера.

Спрощено його можна уявити як пошук імені в телефонній книзі, якщо вам відомий тільки номер телефону. У класичній ситуації ви можете натрапити на цей номер на перших сторінках, які обираєте навмання, а можете й на останніх. При великому числі таких завдань ви можете знайти потрібну людину, перегорнувши в середньому половину книги.

Але квантовий ком­п’ютер у силу принципу суперпозиції станів вирішить таку задачу набагато швидше. Образно кажучи, йому правильна відповідь трапиться вже на самому початку перебору.

Машина, оперуючи захищеними кубітами, робила правильний вибір із першого разу у близько 95 % випадків, що було б неможливо при класичному переборі. Зазначимо, у найближчому майбутньому на комп’ютерну техніку чекає ще один потужний ривок: дослідницький підрозділ корпорації IBM розробив нову техніку, що дозволяє бачити, записувати й вивчати поведінку атомів у реальному часі.

Іван Заторський

About Author

MiCT

Comments are closed.

Leave A Reply

Loading...