Нова епоха для Інтернету: інженери вперше пов'язали квантовий комп'ютер з оптоволокном

Інтернет, оптоволокно
Фото: itc.ua

Оптоволоконная система може створювати нові кубіти прямо під час роботи і не перегрівається навіть при кімнатній температурі.

Вчені з Технічного університету Данії (DTU) розробили платформу для квантового комп'ютера, сумісну зі звичайною оптоволоконною мережею. Про їх дослідженні пише сайт Phys Org.

Оптичні квантові комп'ютери довгий час поступалися сверхпроводящим технологіям, які розробляють такі гіганти, як IBM і Google. Ситуацію може кардинально змінити універсальна і масштабована платформа від данських інженерів, яка працює навіть при кімнатній температурі — зазвичай квантові пристрої сильно нагріваються і вимагають приміщення з потужною системою охолодження.

У звичайних квантових комп'ютерах базові логічні частки (кубіти) переносять інформацію через "ворота", які виконують операції, визначені алгоритмом. Вченим з DTU вдалося створити універсальний набір таких вентилів, які дозволяють здійснити безліч операцій з кубитами — і це справжній прорив у сфері оптичних квантових обчислень.

"Це означає, що будь-який довільний алгоритм може бути реалізований на нашій платформі при наявності правильних вхідних даних, а саме оптичних кубітів. Комп'ютер повністю програмується", — пояснив головний автор проекту Міккель Вілсбелл Ларсен.

квантовий комп'ютер
Оптичний квантовий комп'ютер DTU
Фото: phys.org

Як додав інший автор, Йонас С. Неергаард-Нільсен, однією з головних переваг їх системи є можливість керувати тисячами кубітів. Системи на базі суперпровідника обмежені кількістю кубітів, яку можна розмістити на процесорі чіпів, а ось оптичні можуть використовувати тисячі частинок і постійно створювати нові, в залежності від завдання.

"Крім того, нам не потрібно все охолоджувати в великих кріостатах. Замість цього ми можемо робити все це при кімнатній температурі в оптичних волокнах. Той факт, що система заснована на оптичних волокнах, також означає, що її можна підключати безпосередньо до квантовому Інтернету майбутнього без посередників", — зазначив Йонас.

Потенціал квантового комп'ютера величезний, а його зростаюча обчислювальна потужність дозволить проводити найскладніші обчислення в широкому спектрі областей, таких як фармацевтика, медицина, оптимізація транспортного сектора, розробка інноваційних матеріалів і так далі. Однак найбільша проблема цієї технології полягає у високій імовірності збоїв, які інженери поки не можуть повністю усунути ні в суперпроводніковом, ні в оптичному варіанті. В майбутньому датські вчені збираються впровадити свою технологію в оптичний чіп і досягти виправлення помилок.

Раніше Фокус писав, як влаштовані новітні квантові комп'ютери і чим вони краще класичних. Недавні дослідження показали, що нова технологія може за годину вирішити задачу, на яку звичайний суперкомп'ютер витратить 8 років.