Два новых достижения в области квантовых компьютеров

Некоторые используют компьютер для вычислений необходимых в школе или институте, другие — в интернет казино, но есть и такие, кто заинтересован в вычислениях, получаемых при помощи устройства, работающего на основе квантовой механики, то есть при помощи квантового компьютера.

На днях ученые сообщили о двух значительных достижениях, которых им удалось добиться в области квантовых вычислений. Первым из них стала квантовая система, созданная на основе привычной архитектуры фон Неймана, а вторым – действующий цифровой квантовый симулятор на квантово-вычислительной платформе. И хотя оба достижения пока ограничены стенами лабораторий, они стали еще одним знаком того, что квантовый скачок в вычислительной области вот-вот произойдет.

Квантовая система на основе архитектуры фон Неймана была разработана исследователями из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (США). Архитектура фон Неймана, названная так в честь разработавшего эту концепцию инженера, объединяет процессорные модули и память и является основой любого современного компьютера. Квантовый CPU – это значительное достижение, поскольку разработка квантовых компьютеров по определению очень сложна. Она основывается на концепции суперпозиции, при которой квантовый бит (кубит) может одновременно находиться в двух разных состояниях. Другими словами, кубит может быть «нулем» и «единицей» в одно и то же время, а значит, производить вычисления намного быстрее других подобных систем. Однако удержать кубиты в состоянии, при котором такое возможно, очень трудно, поскольку взаимодействие с ними (считывание данных) может разрушить суперпозицию. Поэтому система, интегрирующая в кубиты оперативную память, является большим шагом на пути к полноценным квантовым компьютерам.

Чтобы получить такую систему, ученые охладили квантовый CPU почти до абсолютного нуля. Произведя несколько вычислений, они выяснили, что система работает хорошо. До идеала ей пока далеко, но, по словам ученых, это только начало. Было также установлено, что квантовая память способна хранить информацию гораздо дольше, чем кубиты, что тоже стало хорошим знаком.

Что касается второго достижения, его авторами стали ученые из Австрии. Они создали первый действующий квантовый симулятор – своего рода квантовый компьютер, но другого масштаба. Его можно использовать для моделирования поведения квантовых систем, что, в конечном итоге, поможет улучшить квантовые компьютеры.