Подписаться на новости SCDAILY 

  • Yulia Mi

Забудьте про кубиты: кудиты

Пост обновлен 30 окт. 2019 г.

Ученые только что создали квантовый логический элемент на кудитах. Это может приблизить, наконец, эру квантовых технологий.


Новые носители квантовой информации - кудиты

Хранители информации


Квантовые носители информации – кубиты - отличаются от обычных битов. Логические элементы квантовой электроники также отличаются от стандартных логических элементов. Квантовый базовый вентиль должен контролировать поток квантовой информации в компьютерах.


Команда ученых из Университета Пердью в США опубликовала статью в журнале «Квантовая Информация», где подробно описала первый в мире квантовый вентиль, позволяющий работать с кудитами. Кудиты – это многомерные кубиты, которые могут хранить одновременно не только значение «0» и «1», но и «2», «3», «4» и т.д. И эта разработка, возможно, приблизит нас к эре квантовых технологий.


Бит, кубит, кудит


В современных компьютерах «кирпичики» информации – это биты. Каждый из них может принимать значение «0» или «1». Используя много битов вы можете работать с большим количеством информации – но все же не настолько большим, насколько позволяют квантовые биты – кубиты. Каждый кубит, в отличие от бита, может одновременно принимать значения «0» и «1» или ни то, и ни другое.


Проблема использования кубитов в их нестабильности. Поэтому ученые до сих пор не смогли создать квантовый компьютер мощнее, чем современные стандартные суперкомпьютеры. Ведь чем больше использовано кубитов, тем менее стабильна система.


Несколько лет исследователи пытались разработать технологию обмена целыми блоками квантовой информации – кудитами. Кудиты могут одновременно существовать в больше, чем двух состояниях, например, принимать значения «0», «1», и «2». И чем больше таких состояний, тем выше операционная способность кудита.


Другими словами, вам понадобится меньшее количество кудитов, чем кубитов, чтобы закодировать и обрабатывать одинаковый объем информации.


Больше процессной мощности


Специалисты из Университета Пердью использовали 4 кудита на основе фотонов для создания квантового логического элемента. Полученный логический вентиль оказался эквивалентен по вычислительной мощности 20-ти кубитам. А это значит, что для создания сверхмощного квантового компьютера на основе кудитов вам понадобится их в 5 раз меньше, чем кубитов. Ученые намерены продолжить исследования, и надеются, что скоро мы сможем наконец говорить о «квантовом превосходстве».