Совершен новый прорыв в квантовых вычислениях

Международная команда исследователей добилась хранения квантового состояния в кубите на протяжении 39 минут. Возможно это покажется несерьезным, однако это в 100 раз больше чем было доступно в прошлом. Это действительно прорыв в технологии квантовых вычислений и должно позитивно повлиять на всю область. 

В отличие от обычных компьютеров, где данные хранятся в битах, квантовые компьютеры используют кубиты в качестве основных блоков информации.

Обработка квантовой информации осуществляется при помощи использования таких элементарных частиц как электроны или фотоны. Эти частицы при изменении своих зарядов или поляризации, могут представлять включенные и выключенные сообщения – или 0 и 1 в бинарной системе.

Кубиты используют квантовые эффекты, которые и позволяют хранить их в состоянии суперпозиции, означая, что они могут быть 0 и 1 одновременно. Благодаря этой особенности, квантовый компьютер способен совершать несколько операций одновременно. И если кубитов мало, то они не дают серьезного преимущества, но с каждым новым кубитом мощность компьютера растет многократно, значительно превосходя традиционные компьютеры.

Однако проблема квантовых компьютеров в том, что ими очень сложно управлять и получать измерения. Они крайне нестабильны и часто "забывают" свою память менее чем за секунду. До последних достиженй в этой области, ученые смогли удерживать кубит в цельной системе на протяжении 25 секунд при комнатой температуре. Или три минуты в условиях с экстремально низкой температурой. Все это, к сожалению, далеко от тех значений, которые требуются вычислительной системе.

Теперь же команда под управлением Майка Тевалта из Университета Канады, создала новую систему кодирования кубитной информации на кремниевую систему при комнатной температуре. И результат превзошел ожидания. 

Для достижения цели, ученые зашифровали данные на ядра атомов фосфора удерживаемых в небольшом кусочке чистого кремния. После этого они использовали магнитные поля для изменения вращения ядра для создания желаемого состояния суперпозиции. Все это осуществлялось при температурах близких к абсолютному нулю, но когда система была установлена и помещена в температуру чуть выше комнатной, то суперпозиция сохранялась на протяжении 39 минут.

Кроме того, исследователи сообщают, что могли манипулировать кубитами по мере роста и падения температуры.