Новый Прорыв Приближает Квантовые Компьютеры На Огромный Шаг

Одна из проблем, связанных с полным использованием потенциала квантовых вычислений, заключается в том, чтобы выяснить, как заставить миллионы кубитов работать вместе – эти квантовые эквиваленты классических битов, которые хранят единицы или нули в традиционных компьютерах.

Ученые из Университета Сассекса в Великобритании теперь смогли заставить кубиты перемещаться непосредственно между двумя микрочипами квантового компьютера со скоростью и точностью, значительно превосходящими все, что было замечено ранее с помощью этой технологии.

Это демонстрирует, что квантовые компьютеры могут быть масштабированы за пределы физических границ микрочипа, что является решающим фактором, когда вы потенциально имеете дело с миллионами кубитов в одной машине. Universal Quantum, стартап, созданный в Университете Сассекса, продолжит развивать эту технологию.

«Команда продемонстрировала быстрый и когерентный перенос ионов с использованием квантовых связей материи», – говорит ученый-квантовик Мариам Ахтар. Ахтар руководила исследованиями прототипа, когда училась в Университете Сассекса.

«Этот эксперимент подтверждает уникальную архитектуру, которую разрабатывает Universal Quantum, обеспечивая захватывающий путь к действительно крупномасштабным квантовым вычислениям».

Исследователи использовали специализированную технику, которую они называют UQConnect, для осуществления передачи, используя установку электрического поля для транспортировки кубитов. Это означает, что микрочипы можно было бы собирать вместе подобно кусочкам головоломки для создания квантовых компьютеров.

В то время когда кубиты, как известно, трудно поддерживать стабильными и перемещаемыми, команда достигла успеха в 99,999993 процента а скорость соединения составила 2424 перехода в секунду. Существуют возможности для подключения сотен или даже тысяч микрочипов квантовых вычислений таким образом с минимальными потерями данных или точности.

Существует несколько способов создания квантового микрочипа: в данном случае архитектура использовала захваченные атомные ионы в качестве кубитов для достижения наилучшей стабильности и надежности, а схема устройства с зарядовой связью – для превосходной передачи электрического заряда.

«По мере развития квантовых компьютеров мы в конечном итоге будем ограничены размером микрочипа, который ограничивает количество квантовых битов, которые может вместить такой чип», – говорит ученый-квантовик Винфрид Хенсингер из Университета Сассекса.

«Таким образом, мы знали, что модульный подход является ключом к созданию квантовых компьютеров, достаточно мощных для решения быстро меняющихся отраслевых задач».

Цели, для которых в конечном итоге могут быть поставлены квантовые компьютеры, включают разработку новых материалов, исследования в области медикаментозного лечения, улучшения кибербезопасности и моделей изменения климата.

Хотя квантовые компьютеры существуют сегодня, их возможности ограничены по сравнению с тем, чем они могли бы стать в конечном итоге – это скорее исследовательские проекты, чем машины, которые можно практически использовать и программировать.

Прорывы, подобные тому, о котором мы сообщали здесь, приближают нас к полной реализации потенциала квантовых вычислений, и разработка способов использования миллионов кубитов является жизненно важной частью этого.

«Эти захватывающие результаты показывают замечательный потенциал квантовых компьютеров Universal Quantum стать достаточно мощными, чтобы открыть множество приложений квантовых вычислений, меняющих жизнь», – говорит ученый-квантовик Себастьян Вайдт из Университета Сассекса.

Источник новости Nature Communications