Мал, да удал! Тумблер от NIST перевернул мир квантовых технологий

Команда National Institute of Standards and Technology (NIST) представила новое устройство, которое может стать переломным моментом в разработке квантовых компьютеров. Новый механизм включает в себя два сверхпроводящих квантовых бита (кубиты), которые являются аналогом логических битов в классическом компьютере, и основывается на так называемом "тумблерном переключателе".

Тумблерный переключатель в действии

Переключатель может менять состояния, настраивая связи между квантовыми битами и устройством чтения результатов вычислений. Эта настраиваемая связь позволяет решить одну из основных проблем квантовых компьютеров — шум в цепях, который затрудняет получение четких результатов вычислений.

"Главная цель — сохранить квантовые биты в 'спокойном' состоянии, чтобы они могли выполнять вычисления без помех, при этом сохраняя возможность их чтения, когда это необходимо," — пояснил детали исследования Рэй Симмондс, физик из NIST.

Программируемый тумблер: решение проблемы шума

Команда ученых обнаружила, что тумблерный переключатель предотвращает проникновение шума в систему и позволяет чипу быть программным. "Вместо того, чтобы иметь полностью фиксированную архитектуру на чипе, можно вносить изменения через программное обеспечение", — подчеркнул Симмондс.

Дополнительные преимущества и перспективы

Устройство также позволяет одновременно измерять оба квантовых бита, что важно для отслеживания ошибок в квантовых вычислениях. На текущем этапе команда работает над дизайном с тремя квантовыми битами, и в планах добавление еще большего количества.

Новый тумблерный переключатель может стать основой для создания мощного квантового компьютера, способного решать задачи, которые пока остаются непреодолимыми. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics.