Ученые еще ​​больше приблизились к созданию квантовых ПК

Ученые из Германии, Великобритании и Канады в течение трех минут удерживали атомы фосфора в состоянии квантовой суперпозиции при комнатной температуре. В квантовом компьютере за такой промежуток времени можно было бы провести два миллиона вычислительных операций с помощью этих атомов. Вследствие этого фантастические предположения относительно замены обычных компьютеров квантовыми становятся еще более реальными.

Обычные компьютеры, которыми мы повседневно пользуемся, хранят информацию в битах, каждый из которых может принимать значение 0 или 1. А вот квантовые биты, или кубиты, могут находиться в состоянии суперпозиции, то есть принимать 0 и 1 одновременно, что помогает обрабатывать данные намного быстрее. На данный момент не создано таких столь больших квантовых компьютеров, которые бы могли превзойти обычные ПК. Главная проблема, которую нужно решить, — это тот факт, что квантовый компьютер может работать только при температуре близкой к абсолютному нулю.

Стеффани Симмонс из Оксфордского университета вместе со своими коллегами провела исследование, во время которого атомы фосфора, выполняющие роль кубитов, сначала заморозили к «комфортной» температуре для квантового компьютера. Затем их привели в состояние квантовой суперпозиции с помощью магнитного поля, после чего удалили лазером окружающие электроны, которые по предположениям инженеров, были одной из причин, по которой атомы не хранились в состоянии суперпозиции. И ученые, наверное, были правыми, поскольку данное состояние сохранился в течение трех часов, при этом, что ранее удавалось продержать кубиты в аналогичном состоянии лишь три минуты.

Наиболее весомые результаты ученым удалось получить после того, как они разогрели квантовую систему до 25 градусов по Цельсию — несмотря на такую большую температуру, атомы хранились в состоянии суперпозиции целых 39 минут. Для завершения эксперимента их снова пришлось заморозить. Однако это было вызвано ограничениями измерительной техники, объясняют исследователи, а не какими-то фундаментальными проблемами.

Читайте также: Создан язык программирования для квантовых компьютеров

Кубиты обладают особой характеристикой суперпозиции, которая называется спином и показывает, в каком именно промежуточном состоянии между нулем и единицей находится кубит. В описанном исследовании атомы были в одинаковом состоянии, но для настоящего квантового компьютера нужно, чтобы каждый из них был «индивидуальным».

Источник: Все о ТВ и телекоммуникациях