• Yulia Mi

Квантовые компьютеры вне лаборатории смогут стать реальностью

Команда ученых во главе с профессором Винфрайдом Хенсайнгером (Winfried Hensinger) из Университета Суссекса сделала прорыв в решении одной из самых крупных проблем квантовых компьютеров: как снизить частоту помех, оказывающих отрицательное влияние на чрезвычайно чувствительные квантовые состояния крупномасштабных квантовых компьютеров.


Профессор Винфрайд Хенсайнгер (слева) в квантовой лаборатории

Квантовые компьютеры, существующие в настоящее время, состоят только из нескольких квантовых битов, и они пока могут работать только в специализированной контролируемой среде в лаборатории. Кроме того, небольшое количество кубитов ограничивает процессорную мощность, и не позволяет пока решать комплексные задачи. Когда будет создан крупномасштабный квантовый компьютер, он позволит выполнять такие задачи, на решение которых у обычных даже самых мощных суперкомпьютеров ушли бы миллиарды лет. Проблема в том, что чем больше кубитов добавляется в квантовую систему, тем выше становится частота помех, тем сложнее проводить коррекцию ошибок.


Квантовая Технологическая Группа Ион из Университета Суссекса смогла значительно снизить частоту помех в квантовых компьютерах на основе ионных ловушек. О своем открытии ученые сообщают в статье, опубликованной 1 ноября в журнале Physical Review Letters.


Совместно с доктором наук Флорианом Минтертом (Florian Mintert) и его коллегами их Имперского Колледжа в Лондоне, профессор Хенсайнгер разработал теорию решения проблемы управления квантовыми эффектами внутри квантового компьютера. Теория позволяет выполнять квантовые вычисления таким образом, чтобы изменение начальных параметров системы не влияло по сути на конечный результат вычислений. Это в свою очередь помогает снизить частоту помех.


Команда ученых долго работала над воплощением своей теории в реальность. Они использовали сложные радио-частотные и микроволновые сигналы для управления квантовыми эффектами, присущими индивидуальным заряженным атомам (ионам). Ученые воздействовали с помощью микроволнового излучения на кубит, изменяя его атомную конфигурацию, при этом наблюдения показали, что такое воздействие не влияет на соседний кубит. В ходе месяцев интенсивной работы в лаборатории ученым удалось экспериментально продемонстрировать возможности управления спином одного кубита без изменения спина другого. Это снижает частоту помех при управлении квантовыми эффектами внутри всей системы.


Сейчас команда ученых работает над применением новой технологии в мощных квантовых компьютерах, прототип одного из которых уже имеется в лаборатории Университета в Суссексе.


«Пришло время транслировать научные достижения в конструкцию реальных систем. Мы хотим, чтобы крупномасштабные квантовые компьютеры будущего стали реальностью», - говорит профессор Хенсайнгер.

#управлениекубитами #кубиты #квантовыекомпьютеры #снижениепомех

#новостиквантовыйкомпьютер

Подписаться на новости SCDAILY