Физики уменьшили квантовый CNOT-вентиль в тысячи раз

Реализация логического вентиля CNOT. Изображение из статьи исследователей.

Коллектив британских ученых сумел уменьшить размеры необходимого для создания квантового компьютера логического вентиля CNOT в тысячи раз, уместив его на кремниевой микросхеме, сообщает Physics World со ссылкой на статью в журнале Science.

Вентиль CNOT (Controlled-NOT – управляемое НЕ) имеет два входа: один – для управляющего (control) кубита (квантовая единица информации, аналог бита), второй – для управляемого (target) кубита. Управляющий кубит не изменяется, а вот судьба управляемого зависит от значения управляющего. Если управляющий кубит равен нулю, значение управляемого кубита не меняется. Если же управляющий кубит равен единице, значение управляемого кубита изменяется на противоположное (отрицается).

Джереми О’Брайен (Jeremy O’Brien) и его коллеги впервые создали вентиль CNOT в 2003 году. Носителями кубитов в нем выступали отдельные фотоны. Фотоны мало взаимодействуют друг с другом: с одной стороны, это плюс, поскольку они легко передаются на большие расстояния, не изменяя квантового состояния, с другой – минус, поскольку в логическом вентиле они все же должны взаимодействовать. Состоящий из светоделителей и зеркал вентиль занимал несколько квадратных метров, поэтому для практического использования был малопригоден.

Новый вентиль, созданный группой О’Брайена, умещается на кремниевой микросхеме размером около квадратного миллиметра. Роль зеркал и светоделителей выполняют связанные волноводы, по которым движутся фотоны. Каждая микросхема содержит шесть волноводов, которые отделены друг от друга десятыми долями миллиметра. В некоторых местах, однако, расстояние уменьшается до сравнимого с длиной волны фотонов (около 800 нанометров), в этом случае движущиеся по соседним волноводам фотоны могут начать взаимодействовать. Это взаимодействие и обеспечивает корректную работу вентиля.

Обсудить
Безумный спецназ
Лучших бойцов США отправляют на убой по всему миру
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Бегом в могилу
Мусульмане Мьянмы сотнями умирают от голода в грязи. О них все забыли
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
Poloвинка
Поездка на передней части будущего седана VW Polo для России
Чудо-Judo
Вспоминаем молодежный трансформер Nissan Judo, о котором все забыли
8 лимузинов, появление на свет которых сложно оправдать
Большие, длинные и чрезвычайно бесполезные
Погружение в кирпич
Мы посидели в новом «Гелике» и не узнали его. А потом вылезли – и узнали
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей