Российские физики разработали новую архитектуру квантового компьютера на нейтральных атомах, которая позволяет быстрее и надежнее передавать информацию между далекими друг от друга кубитами, квантовыми битами. Это упрощает масштабирование этих вычислительных машин, сообщила ТАСС пресс-служба НИТУ МИСИС.
"Существующие квантовые процессоры на нейтральных атомах напоминают город, в котором можно разговаривать только с ближайшим соседом. Чтобы отправить сообщение на другой конец города, придется передать его от человека к человеку, и каждый раз смысл будет немного искажаться. Мы предложили схему, в которой число операций фиксировано и не зависит от размера системы", - пояснил научный сотрудник Российского квантового центра Иван Дудинец, чьи слова приводит пресс-служба НИТУ МИСИС.
Как отмечают ученые, нейтральные атомы являются одной из самых перспективных платформ для создания квантовых компьютеров. Это связано с тем, что кубиты на базе подобных квантовых объектов очень стабильны и при этом ими можно легко манипулировать при помощи оптических ловушек. С другой стороны, нейтральные атомы взаимодействуют друг с другом лишь на небольших расстояниях, что не позволяет напрямую передавать квантовые состояния между далекими друг от друга кубитами.
Российские ученые предложили новую схему внутреннего устройства подобной вычислительной машины, которая обходит эту проблему путем разделения ячеек памяти на два набора, один из которых не двигается и отвечает за проведение вычислений, а второй - способен к перемещению и играет роль квантовых "курьеров". Ученые предложили пять различных архитектур подобного рода с разными формами перемещения подобных кубитов-передатчиков.
"Все пять архитектур решают одну задачу. Разница в том, как именно перемещается кубит-передатчик. В конвейерных схемах атом едет в движущейся оптической ловушке, в схемах со свободным полетом - запускается как снаряд и взаимодействует с кубитами на лету. Гибридные схемы с квантовой телепортацией минимизируют число операций за счет измерения кубита прямо в ходе вычислений", - добавил директор Института физики и квантовой инженерии НИТУ МИСИС Алексей Федоров, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Как отметил Федоров, наиболее перспективной с точки зрения практической реализации является двунаправленная конвейерная схема, необходимые компоненты для работы которой уже были созданы и проверены в ходе других экспериментов. Ее воплощение на практике откроет дорогу к созданию первых масштабируемых квантовых компьютеров на базе нейтральных атомов, подытожили исследователи.
По информации https://tass.ru/nauka/27878191
Обозрение "Terra & Comp".
