Новини науки

Фізики з Нідерландів і США створили квантовий комп'ютер на основі алмазу, в якому кубіти були представлені гібридною системою.

За інформацією PhysOrg.com, в ролі першого кубіта виступило ядро атома азоту (домішка в алмазі), в ролі другого - електрон. Точніше, кубіти були представлені спінами цих частинок.

Квантові осередки на основі одних електронів в будь-якому твердому тілі, по ідеї, здатні проводити швидкі обчислення, але ці частинки дуже швидко втрачають зв'язаний стан. Ядро "тримається" набагато довше. У змішаному комп'ютері фізики і зовсім придумали оригінальний захист від декогеренції, передає Membrana.ru.

Фактично автори нового пристрою вирішували таку проблему. Крім взаємодії двох кубітів, існує і втручання навколишнього середовища.

За допомогою мікрохвильових імпульсів автори роботи регулярно змінювали спін електрона. За словами одного з авторів досвіду Деніела Лідара з університету Південної Каліфорнії (USC), це було схоже на подорож у часі: вплив на електрон знищувало неузгодженість між параметрами двох частинок, яка з'являлась.

Це штучне втручання дозволяло періодично відсікати шкідливий вплив середовища, так що часу, який лишався, вистачало на виконання квантових операцій.

При цьому внутрішній резонанс в такий спін-спіновій системі допомагав уникнути конфлікту між добавкою цих зовнішніх імпульсів і виконанням поставленого завдання. Щоб показати, що їх система в алмазі працює саме в квантовому режимі, команда виконала на цьому комп'ютері алгоритм Гровера. Спрощено його можна уявити як пошук імені в телефонній книзі, якщо вам відомий тільки телефон.

У класичній ситуації ви можете натрапити на цей номер на перших сторінках, які обирають навмання, а можете - на останніх. При великому числі таких завдань ви будете знаходити потрібну людину перегорнувши, в середньому, половину книги.

Але квантовий комп'ютер в силу принципу суперпозиції станів вирішить таку задачу набагато швидше. Образно кажучи, йому правильна відповідь буде потрапляти, в основному, на самому початку перебору.

В даному випадку машина, оперуючи захищеними кубітами, робила правильний вибір з першого разу близько 95% часу, що було б неможливо при класичному переборі.