Ученые впервые запустили квантовые задачи на квантовом компьютере на холодных кубитах

Ученые впервые запустили квантовые задачи на квантовом компьютере на холодных кубитах

Появление квантовых компьютеров, которые можно использовать на практике, стало еще на шаг ближе.

Команде специалистов Висконсинского университета в Мэдисоне, компании ColdQuanta и компании Riverlane удалось впервые в истории успешно запустить квантовый алгоритм на квантовом компьютере на основе так называемых холодных атомов. Таким образом, ученые стали еще на шаг ближе к использованию квантовых вычислений в реальной жизни.

Квантовые компьютеры позволят решать сложные задачи (алгоритмы), которые не под силу обычным компьютерам. Это сделает их незаменимыми в логистике, разработке новых лекарств и вычислительном моделировании квантовых процессов. Воплотить эту идею в реальность могут помочь компьютеры на основе холодных атомов, считают специалисты.

«В настоящее время идет гонка в создании квантового компьютера, который можно использовать на практике, и существует несколько разных подходов к этому вопросу. Одним из пяти активно разрабатываемых подходов является использование кубитов на холодных атомах, и в данном исследовании впервые представлена возможность запуска квантовых схем и квантовых алгоритмов с помощью кубитов на холодных атомах», – сообщил профессор физики Висконсинского университета в Мэдисоне Марк Саффман (Mark Saffman).

Ученым удалось запутать до шести нейтральных атомов с продолжительным сроком жизни. Ранее в квантовых компьютерах использовались только нейтральные атомы с коротким сроком жизни.

«Мы показали, что когерентность в этих состояниях у нас сохраняется до миллисекунд, тогда как в [ранее продемонстрированном состоянии] она затухала в три-четыре сотни раз быстрее», – пояснил руководитель исследования профессор Висконсинского университета в Мэдисоне Трент Грэм (Trent Graham).

Ученые также смогли успешно запустить на квантовом компьютере два квантовых алгоритма. Первый алгоритм представляет собой известную химическую задачу по измерению молекулярной энергии атома. Второй алгоритм – математическая задача о максимальном разрезе графа, которая может найти применение в логистике и распознавании шаблонов.

Одним из преимуществ использования кубитов на нейтральных атомах для решения данных задач является тот факт, что они не взаимодействуют друг с другом, поэтому легче контролировать, когда они «включены», а когда «выключены». ​

Использовавшиеся учеными квантовые алгоритмы были совсем базовыми, однако, по их мнению, появление квантовых компьютеров, существенно превосходящих традиционные, уже не за горами.

«Это были совсем простые вычисления, но по мере использования все более и более глубоких схем и большего количества кубитов можно будет добиться режима, при котором эти задачи не смогут быть легко решены классическими компьютерами», – уверен профессор Грэм.

Как и в случае с другими классами квантовых компьютеров, в компьютере, представленном в данном исследовании, отсутствует механизм исправления ошибок.


Мир сходит с ума и грянет киберапокалипсис. Подпишись на наш Телеграм канал, чтобы узнать первым, как выжить в цифровом кошмаре!