Ученые "скрестили" аналоговый компьютер с квантовым и добились впечатляющих результатов

Ученые из Гарвардского университета спроектировали аналоговый квантовый компьютер, способный решать сложные задачи благодаря системе из 256 кубитов.

Об этом сообщает журнал Nature.

Данная разработка, как заявляют физики, может стать основой для дальнейшего проектирования платформ, обеспечивающих работу программируемых квантовых компьютеров. При этом их системы могут состоять не из десятков кубитов, а из сотен. Как известно, чем больше кубитов в системе, тем сложнее ею управлять, однако ученые, похоже, нашли решение данной проблемы. Они надеются, что размеры, точность и управляемость новой системы со временем можно будет масштабировать.

Исследователи выбрали так называемый адиабатический подход, когда квантовый компьютер проектируется по такому же принципу, как и аналоговый начала ХХ века, когда вычислитель создавали для решения одной конкретной задачи. Однако адиабатический квантовый компьютер может решать самые разные задачи, а не одну единственную. И в этом его несомненное преимущество. Плюс еще и в том, что им проще управлять, чем так называемым классическим квантовым компьютером, который по своей структуре больше напоминает современный цифровой ПК.

Гарвардская модель оснащена 256 кубитами, функции которых выполняют ридберговские атомы (ридберговские атомы — водородоподобные атомы и атомы щелочных металлов, у которых внешний электрон находится в высоковозбужденном состоянии. Для перевода атома из основного в возбужденное состояние его облучают резонансным лазерным светом или инициируют радиочастотный разряд, — Википедия). В этом конкретном случае физики использовали атомы щелочного металла рубидий-8. Благодаря тому, что удалось "отодвинуть" на большое расстояние последние электроны от ядер атомов, используя лазерное излучение, размеры атомов увеличились в миллион раз. В итоге, управлять такими кубитами стало значительно проще.

Также это "увеличение" атомов качественно повлияло и на их взаимодействие. В классических квантовых системах кубиты взаимодействуют друг с другом, находясь на максимально близком расстоянии, а в описываемом случае они могут взаимодействовать на большом расстоянии. Эффективность такого подхода ранее была доказана практически, когда эта же исследовательская группа создала и протестировала 51-кубитный адиабатический квантовый компьютер. Теперь они масштабировали систему до 256 кубитов — то есть, в пять раз. Поэтому физики уверены, что за успешность развития квантовых вычислений будет отвечать именно адиабатический подход.

Ранее мы сообщали о том, что ученые создали первую операционную систему для квантовых компьютеров. Эксперты уверены, что квантовая революция — не за горами.