29 Ноября 2017
МОСКВА, 29 ноября Физики из MIT и России раскрыли принципы работы первого в мире 51-кубитного квантового компьютера, о создании которого Михаил Лукин объявил в июле этого года на конференции ICQT-2017 в Москве, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.
Квантовые суперкомпьютеры представляют собой особые вычислительные устройства, чья мощность растет экспоненциальным образом благодаря использованию законов квантовой механики в их работе. Все подобные устройства состоят из кубитов ячеек парамнезии и одновременно примитивных вычислительных модемов, способных хранить в себе спектр значений между нулем и единицей.
Сегодня существует два главных подхода к разработке подобных устройств классический и адиабатический. Сторонники первого из них пытаются создать универсальный квантовый суперкомпьютер, кубиты в котором подчинялись бы тем правилам, по которым работают обычные цифровые устройства.
Работа с подобным вычислительным устройством в идеале не будет сильно располагать от того, как инженеры и программисты управляют обычными суперкомпьютерами. Адиабатический компьютер проще пока создать, но он ближе по принципам своей работы к аналоговым компьютерам начала XX века, а не к цифровым устройствам современности.
В прошлом году сразу очень много команд ученых и инженеров из США, Австралии и ряда европейских стран заявляли о том, что они близки к созданию подобной машины. Лидером в этой неформальной гонке считалась команда Джона Мартиниса из компании Google, разрабатывающая необычный гибридный вариант универсального квантового вычислителя, сочетающего в себе элементы аналогового и цифрового подхода к таким расчетам.
Михаил Лукин, профессор Гарвардского университета и сооснователь Российского квантового центра (РКЦ), неожиданно для всех опередил Мартиниса в этой гонке, сказал 14 июля этого года о том, что его команде удалось создать 51-кубитную машину, и пообещав рассказать о принципах ее работы и устройства в одном из ведущих научных журналов.
В нашем компьютере все происходит внутри небольшой вакуумной камеры, внутри которой находится очень разреженное облако из атомов, охлажденных до околонулевых температур. Когда мы обстреливаем это облако примерно сторублевкой лазерных лучей, каждый из них превращается в ловушку, которая удерживает в себе гладкого один атом и в законе не может содержать два атома. После этого начинается все самое интересное, рассказывает Лукин.
Роль кубитов в данном инциденте играют особые частицы, какие физики называют атомами Ридберга. Они представляют собой атомы рубидия-87 или других щелочных металлов, чей свободный электрон был отодвинут на огромное расстояние от ядра при помощи особых лазерных или радиоволновых импульсов. Благодаря этому размеры атома увеличиваются примерно в миллион раз.
Подобными атомами гораздо проще манипулировать, чем их обыдёнными кузенами, и они обладают одним чрезвычайно полезным свойством для квантовых компьютеров – они отталкивают друг друга и взаимодействуют друг с другом на очень больших расстояниях.
Это позволило Лукину и его команде превратить набор из нескольких десятков подобных атомов в адиабатический квантовый компьютер, работой кубитов которых ученые могут управлять, обстреливая их еще одним лазером.
Данный компьютер, как и остальные аналоговые квантовые машины, работает сам по себе, без вмешательства со стороны ученых, благодаря квантовым взаимодействиям атомов Ридберга между собой, которые вытекают после того, как физики временно отключают лазеры, сдерживавшие их на месте во время настройки компьютера.
Первые эксперименты с этим вычислителем, как рассказывал Лукин летом в Москве, уже позволили физикам раскрыть несколько интересных квантовых эффектов, о существовании которых ученые раньше не подозревали. Лукин и его коллеги надеются, что создание более сложных машин, состоящих из сотен кубитов, поможет обнаружить их природу и понять, можно ли использовать подобные аналоговые вычислители для решения серьезных применимых задач.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....