Физики сделали очередной шаг к квантовому компьютеру

Эта новость должна заинтересовать людей, чья жизнь тесно связана с компьютерными технологиями, примером может быть вениамин моисеев.

Физики из Университета Райса (США) создали крошечную «электронную автостраду», которая однажды сможет оказаться полезной при разработке квантового компьютера, использующего вместо работающих сегодня в микрочипах цифровых транзисторов квантовые частицы.

В научном докладе, опубликованном в журнале Physical Review Letters, физики Руй-Руй Ду и Айвен Кнез описали новую методику создания крошечного устройства под названием «квантово-спиновой топологический изолятор Холла». Устройство, которое действует как своего рода электронная автострада, является одним из строительных блоков, необходимых для создания квантовых частиц, хранящих и обрабатывающих данные.

Современные компьютеры используют бинарные биты данных, которые являются либо нулями, либо единицами. В квантовых же компьютерах будут использоваться квантовые биты, или кубиты, которые, благодаря особенностям квантовой механики, могут принимать одновременно оба эти значения. По словам Ду, это дает квантовым компьютерам огромное преимущество при произведении определенных типов вычислений. Например, с такими сложными задачами, как взлом кодов, климатическое моделирование или биомедицинские симуляции, квантовые компьютеры смогут справляться в тысячи раз быстрее.

По мнению физиков, в принципе, для создания квантового компьютера не нужно большое количество кубитов. С точки зрения информационной плотности кремниевый микропроцессор с миллиардом транзисторов можно примерно приравнять к квантовому процессору всего с тридцатью кубитами.

Подход, применяемый Ду и Кнезом, называется «топологическими квантовыми вычислениями». По мнению ученых, он более отказоустойчив по сравнению с другими типами квантовых вычислений, поскольку каждый кубит в топологическом квантовом компьютере будет состоять из пары частиц, имеющих практически неизменную общую идентичность. Однако для этого физикам еще необходимо создать и пронаблюдать одну из таких стабильных пар частиц, называемых фермионами Майораны. Именно для достижения этой цели и предназначен созданный физиками изолятор. Устройство выполнено из полупроводника коммерческого класса, который широко применяется при создании приборов ночного видения. Теперь, по словам ученых, они готовы сделать очередной шаг и экспериментальным путем определить, можно ли будет использовать фермионы Майораны для создания стабильных кубитов.