Создан первый твердый квантовый процессор

Схема реализации сверхпроводникового кубита. Иллюстрация с сайта aps.org

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.

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 процентах 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.

Обсудить
«Эта гадина растет в геометрической прогрессии»
Кто спасает эмбрионы от абортов и Россию от вымирания
Первый после папы
Ради чего к Путину, Лаврову и патриарху Кириллу приехал госсекретарь Ватикана
Жизнь на Линии Ж
О сильной девочке, саркоме и превратностях судьбы
Тайсон с Матвеевской
Агрессивный москвич отомстил дворнику за жену, выбив зубы и откусив ухо
Афганский груз
Американцев убивают в Афганистане уже 16 лет, и Трамп хочет продолжения
На кровавых каруселях
Перестрелять недовольных — переизбравшийся президент Кении оказался обидчивым
Гуд-бай, Америка: США перестанут выдавать визы россиянам
Все собеседования отменены до начала осени
Всюду Гитлер
Беспощадная война с нацистами в Германии набирает абсурдные обороты
Мари-Од Мюрай«Я никогда не понимала, мальчик я или девочка»
Мари-Од Мюрай о взрослении, гендерном поведении, горе и любви
Кирилл Серебренников (в центре)«Клетка — всегда плохо»
Дело Кирилла Серебренникова: реакция общественности и соцсетей
Аудионаркотики
Без российских инженеров не было бы техно, Rammstein и игры Doom
Что смотреть на Ночи кино
Пять главных фильмов двухдневной кинопрограммы в Москве
Длительный тест Mercedes-AMG GLA 45
Повседневная жизнь с 380-сильным заряженным кроссовером
Огромные кабриолеты, которые нельзя не хотеть
Невероятно роскошные кабриолеты, впечатляющие своими масштабами
Тест: угадай машину по ключу
Простой тест на знание... ключей зажигания
Все конкуренты Lada Vesta SW Cross
С кем новый универсал Lada поборется за кошельки прижимистых покупателей