Створено перший твердий квантовий процесор

30/06/2009

Ученим вдалося створити перший твердий квантовий процесор. Попередні моделі були, наприклад, іонами, розміщеними у магнітних пастках, тоді як нова модель нагадує існуючі напівпровідникові мікрочіпи. Про це повідомляє Nature News, а стаття дослідників з'явилася в журналі Nature.

В рамках роботи дослідники створили пристрій, що складається з двох кубітів - квантових аналогів біта, здатних знаходитися не тільки в стані нуль або один, але і в їх суперпозиції. Робота кубітів, розділених спеціальним зазором, контролювалася за допомогою джерела мікрохвильового випромінювання.

У дослідженні використовувалися кубіти, які є невеликими шматочками надпровідника, що складається з тонкої плівки ніобію, нанесеної на пластину з оксиду алюмінію з щілиною. Кодування станів подібного пристрою здійснюється розподілом так званих куперовськіх пар - квазічастинок, що складаються з двох електронів. Функціонують подібні кубіти при температурі трохи вищій за абсолютний нуль (мінус 273,15 градуса за Цельсієм).

В рамках роботи дослідники використовували пару кубітів, щоб реалізувати вирішення деяких теоретичних задач. Перша з них - алгоритм Гровера для пошуку в неврегульованій базі даних. Цей імовірнісний (як і всі квантові) алгоритм шукає елемент в базі даних з N записів за kN0.5 кроків, де k - певна константа. Приблизно у 80 відсотків випадків пошук виявлявся успішним.

Окрім цього дослідники запускали на квантовому процесорі алгоритм Дойче-Джоза. Це теоретичний алгоритм, який за даною послідовністю нулів і одиниць парної довжини відповідає на питання: чи вірно, що всі значення в наборі нулі, одиниці або нулів і одиниць однакова кількість. При цьому наперед відомим вважається, що послідовність має один з трьох даних видів. Цей алгоритм видає відповідь всього за один крок, тоді як класичний алгоритм вимагає 2n - 1 + 1 крок, де n - довжина послідовності.

Самі дослідники вважають, що їх пристрій вимагає складної системи охолоджування і використовує всього два кубіти, тому не може вважатися повноцінним квантовим комп'ютером. Проте вони відзначають, що їх процесор може розглядатися як важливий крок на шляху до практичної реалізації таких пристроїв.

Повернутися до списку публікацій



Останні новини

Статті

Попередні публікації