Создан первый твердый квантовый процессор

Ученым удалось создать первый твердый квантовый процессор. Предыдущие модели представляли собой, например, ионы, размещенные в магнитных ловушках, в то время как новая модель напоминает существующие полупроводниковые микрочипы. Об этом сообщает Nature News, а статья исследователей появилась в журнале Nature.
Схема реализации сверхпроводникового кубита. Иллюстрация с сайта aps.org
Схема реализации сверхпроводникового кубита. Иллюстрация с сайта aps.org

В рамках работы исследователи создали устройство, состоящее из двух кубитов - квантовых аналогов бита, способных находиться не только в состоянии нуль или один, но и в их суперпозиции. Работа кубитов, разделенных специальным зазором, контролировалась при помощи источника микроволнового излучения.

В исследовании использовались кубиты, которые представляют собой небольшие кусочки сверхпроводника, состоящего из тонкой пленки ниобия, нанесенной на пластину из оксида алюминия с щелью. Кодирование состояний подобного устройства осуществляется распределением так называемых куперовских пар - квазичастиц, состоящих из двух электронов. Функционируют подобные кубиты при температуре чуть выше абсолютного нуля (минус 273,15 градуса по Цельсию).

В рамках работы исследователи использовали пару кубитов, чтобы реализовать решения некоторых теоретических задач. Первое из них - алгоритм Гровера для поиска в неупорядоченной базе данных. Этот вероятностный (как и все квантовые) алгоритм ищет элемент в базе данных из N записей за kN0.5 шагов, где k - некоторая константа. Примерно в 80 процентов случаев поиск оказывался успешным.

Кроме этого исследователи запускали на квантовом процессоре алгоритм Дойче-Джоза. Это теоретический алгоритм, который по данной последовательности нулей и единиц четной длины отвечает на вопрос: верно ли, что все значения в наборе нули, единицы или нулей и единиц одинаковое количество. При этом заранее известным полагается, что последовательность имеет один из трех данных видов. Этот алгоритм выдает ответ всего за один шаг, в то время как классический алгоритм требует 2n - 1 + 1 шагов, где n - длина последовательности.

Сами исследователи считают, что их устройство требует сложной системы охлаждения и использует всего два кубита, поэтому не может считаться полноценным квантовым компьютером. Однако они отмечают, что их процессор может рассматриваться как важный шаг на пути к практической реализации подобных устройств.





Интересные новости
Вплине на вимірювання часу: танення льодовиків сповільнило обертання ЗемліВплине на вимірювання часу: танення льодовиків сповільнило обертання Землі
Вчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотніВчені розповіли, чому «зірки-невдахи» часто самотні
Блок рекламы


Похожие новости

Илон Маск рассказал, когда Starship может совершить первый орбитальный полетИлон Маск рассказал, когда Starship может совершить первый орбитальный полет
Вакцина от африканской чумы свиней создана во ВьетнамеВакцина от африканской чумы свиней создана во Вьетнаме
Rocket Lab успешно провела первый пуск ракеты с новой стартовой площадки Pad BRocket Lab успешно провела первый пуск ракеты с новой стартовой площадки Pad B
Гори-гори, моя звезда: в 2023 году японцы запустят первый в мире деревянный спутникГори-гори, моя звезда: в 2023 году японцы запустят первый в мире деревянный спутник
В Турции опробовали первый в мире беспилотник с лазерным оружием
Немецкий профессор привил 50 человек собственноручно созданной "вакциной"
Случайный дефект приоткрыл путь к доступным квантовым процессорам
NASA поддержит создание частной орбитальной станции на замену МКС
SpaceX Илона Маска запустила орбитальный корабль. Это первый полет, где участвует только гражданский экипаж (видео)
Соучредитель Apple Стив Возняк объявил о создании космической компании
Последние новости

Подгружаем последние новости