Коты помогут сделать квантовые компьютеры лучше: как работает необычная технология

Компания Alice & Bob (Франция) разработала кошачьи кубиты, которые предлагают несколько преимуществ по сравнению с обычными. О новой технологии пишет Interesting Engineering.

В то время как обычные кубиты демонстрируют только одну суперпозицию, кошачьи кубиты могут существовать в двойной суперпозиции. Кубиты с двойной суперпозицией не только улучшат отказоустойчивость, но и приведут к повышению вычислительной мощности и эффективности алгоритма.

Кошачьи кубиты вдохновлены котом Шредингера, поскольку они используют идею суперпозиции — концепции, согласно которой нечто может существовать в двух противоположных состояниях одновременно.

В мысленном эксперименте Шредингера кот внутри коробки одновременно и жив, и мертв, пока кто-то не заглянет внутрь коробки. Аналогично, кошачьи кубиты представляют два противоположных квантовых состояния одновременно. Однако обычные кубиты также демонстрируют суперпозицию как 0 и 1, но особенностью кошачьих кубитов является то, что вместо простых 0 и 1 суперпозиция включает в себя два больших, отдельных квантовых состояния, например, две разные фазы света или два противоположных тока в цепи. Они обеспечивают большую стабильность по сравнению с обычными кубитами. Более того, кошачьи кубиты не теряют своих свойств под воздействием внешних факторов окружающей среды. Это означает, что они более надежны, когда дело касается хранения и обработки информации.

Хотя кошачьи кубиты предлагают несколько преимуществ, их самих по себе недостаточно для достижения отказоустойчивых квантовых вычислений. Вот почему разработка кошачьих кубитов — это всего лишь первый шаг. Следующим шагом будет создание логического кубита, который поставляется с квантовым кодом коррекции ошибок. В то время как физические кубиты восприимчивы к шуму и ошибкам, логические кубиты разработаны так, чтобы быть более стабильными и отказоустойчивыми. Как только это будет достигнуто, они разработают квантовые схемы и логические вентили с коррекцией ошибок в реальном времени. Все эти компоненты затем будут использованы для создания мощного квантового процессора (QPU), способного выполнять сложные квантовые вычисления.

В то время как биты в классическом компьютере выходят из строя с частотой один на миллион, в настоящее время кубиты выходят из строя с частотой один на тысячу. Крайне важно значительно улучшить скорость кубита, чтобы сделать квантовые компьютеры осуществимыми. Будем надеяться, что структура достигнет этой цели и зажжет новую захватывающую квантовую эру.

Ранее сообщалось, что новая технология ученых из Токийского университета может сделать вычисления быстрее. По их словам, такие методы, как дифракционное литье, могут преодолеть различные проблемы, связанные с оптическими вычислениями.