Ученые еще на шаг приблизились к созданию квантового компьютера

Американским ученым из Университета Пенсильвании удалось создать устройство, с помощью которого можно задерживать сотни атомов, размещать их в трехмерной сетке и работать с каждой частицей по отдельности.

По словам авторов проекта, подобная разработка на шаг приблизила ученых к созданию квантового компьютера.

Напомним, что квантовый компьютер оперирует с так называемыми квантовыми битами (кубитами). Кубит представляет собой не просто логический ноль или логическую единицу - он может принимать два этих значения одновременно. Таким образом, с ростом количества использующихся квантовых битов число обрабатываемых одновременно значений увеличивается в геометрической прогрессии. В частности, два кубита содержат четыре возможных значения, три кубита - восемь и так далее. Величина квантового бита определяется спином электрона. Компьютеры на квантовом принципе в решении некоторых задач имеют огромное преимущество по сравнению с классическими.

Впрочем, чтобы использовать кубиты для вычислений, ученым необходимо найти способ создавать из частиц своеобразный массив. Дэвид Вайс, Карл Нелсон и Ксяо Ли сумели сделать нечто подобное. Для захвата частиц ученые использовали оптическую решетку, в которой при помощи трех лазеров удалось "запереть" 250 атомов цезия. Стоит отметить, что одномерные и двумерные решетки, содержащие миллионы частиц, ученые создавали и ранее, однако они не позволяли работать с каждым атомом индивидуально, что необходимо для создания квантового компьютера.

По словам Вайса, в ходе дальнейших экспериментов планируется воздействовать на каждый атом сфокусированным пучком лазера, что позволит изменить энергетическое состояние частицы и заставить ее взаимодействовать с соседями. В ходе подобного воздействия атомы должны осуществлять переход в квантовое состояние, известное как "запутывание" (entanglement), сообщает "Компьюлента".

Напомним, что в начале мая в Японии был разработан базовый компонент квантового компьютера будущего, который сможет за несколько десятков секунд производить вычисления, на которые самый быстрый современный суперкомпьютер потратит не менее 10 млн. лет. Его создали специалисты электротехнической корпорации NEC и национального Института естественных наук.