Физики создали программируемый квантовый компьютер на пяти кубитах

Физики создали программируемый квантовый компьютер на пяти кубитах

Физики из Объединенного Квантового Института (Мэрилендский Университет, США) впервые продемонстрировали пяти-кубитный масштабируемый квантовый компьютер. Устройство можно запрограммировать для выполнения любых традиционных квантовых алгоритмов. С описанием устройства можно ознакомиться в препринте, опубликованном на arXiv.org, кратко о работе сообщает MIT Technology Review.

Кубиты в новом устройстве представляют собой ионы иттербия, захваченные с помощью электромагнитного поля. Управлять регистрами квантового компьютера удается с помощью лазерных импульсов, изменяющих электронное состояние частиц. Как отмечают авторы, ключевой результат работы — новая архитектура компьютера может масштабироваться. Отдельные пятикубитные модули теоретически возможно соединить между собой, однако на практике продемонстрировать этого еще не удалось. Кроме того, можно увеличить количество выстроенных в линию ионов иттербия и увеличить количество кубитов в одном модуле.

Компьютер способен исполнять все виды квантовых логических операций. Для проверки работоспособности авторы запрограммировали компьютер на выполнение нескольких известных алгоритмов, в частности, квантовое преобразование Фурье и алгоритм Дойча — Йожи (способен быстро выяснить, является ли функция постоянной или сбалансированной). 

В 1990-х годах ученым удалось создать двух и трех-кубитные схемы и запускать на них квантовые вычисления. Однако дальнейший рост количества кубитов в квантовом компьютере замедлился. С увеличением их числа все труднее становилось удерживать элементы памяти в квантовом состоянии, не допуская декогеренции. 

По другому пути пошла канадская компания D-wave, отказавшаяся от традиционной концепции программируемых квантовых компьютеров. Инженерам удалось создать вычислители, работающие по принципу квантового отжига, которые состоят из более чем 1000 кубитов. Такие системы не пригодны для исполнения различных квантовых алгоритмов, но в ряде случаев оказываются гораздо производительнее традиционных компьютеров. Вместе с тем, большинство физиков относятся к деятельности компании со скепсисом.

Владимир Королёв

N+1

Похожие новости:
Квантовый компьютер скоро будет реален
Дэвиду Виндленд (США) и Сержу Гарошу (Франция) присудили Нобелевскую премию по физике - «за новаторские экспериментальные методы, которые позволяют измерять манипуляции отдельных квантовых систем». Представители Института Стандартов и Технологии США считают, что работы их коллеги Виндленда позволяют ..
2012-11-12 1820 0 Электроника
0
Компания D-Wave представила новый квантовый компьютер
D-Wave Systems на конференции в Сан-Франциско показал новый квантовый компьютер, содержащий две тысячи кубитов — квантовых аналогов классических битов. Об этом сообщается на сайте компании.По сравнению с предыдущим поколением компьютеров D-Wave 2X в новом устройстве в два раза больше кубитов, а производительность ..
2016-10-01 1786 0 Электроника
0
Google купила квантовый компьютер
Google совместно с аэрокосмическим агентством NASA купила у канадской компании D-Wave Systems квантовый компьютер. На его база будет сформирована лаборатория Quantum Artificial Intelligence Lab (QAUL), которая займется изучением искусственного интеллекта с применением достижений квантовой физики. Систему, которая ..
2013-05-17 1845 0 Электроника
0
D-Wave Systems продали свой квантовый компьютер четвертого поколения
D-Wave Systems анонсировали выпуск коммерческой версии квантового компьютера четвертого поколения D-Wave 2000Q. Фирма также объявила первого покупателя нового устройства, которым стала специализирующаяся в области кибербезопасности компания TDS (Temporal Defense Systems).По сравнению с предыдущим ..
2017-01-29 8405 0 Электроника
0
Google, НАСА и USRA купят мощнейший квантовый компьютер
Компания Google, НАСА, а также USRA (Universities Space Research Association) заключили соглашение с компанией D-Wave Systems о покупке ее мощнейшего квантового компьютера D-Wave 2X. Его планируется установить в совместной лаборатории квантового искусственного интеллекта QAIL (Quantum Artificial Intelligence ..
2015-09-30 2163 0 Электроника
0
Квантовый интерфейс связал электроны и фотоны
Ученые разработали устройство, которое опосредует взаимодействие между фотонами и отдельными электронами. Это первый экспериментальный прототип квантового переключателя в кристалле, который может стать основой для разработки компьютерных квантовых сетей. Результаты работы были опубликованы в журнале Nature Nanotechnology. Исследователи ..
2016-02-10 1565 0 Электроника
1
Китайцы создали сверхкомпактный компьютер
Китайцы продемонстрировали разработанную ими новинку – портативный компьютер, состоящий из складной клавиатуры, микромонитора со встроенным процессором и мыши. Серийное производство сверхкомпактного компьютера запланировано на ближайшее время.Источник: mobilnik.ua ..
2012-01-12 2478 0 Электроника
0
Квантовый компьютер впервые использовали для моделирования физики высоких энергий
Физики из Университета Иннсбрука (Австрия) и Технического университета Мюнхена (Германия) впервые использовали квантовый вычислитель для моделирования физики высоких энергий. С помощью четырехкубитного квантового компьютера авторы выяснили закономерности рождения электрон-позитронных пар из-за флуктуаций вакуума. Исследование опубликовано ..
2016-06-23 1496 0 Электроника
0
Россия сделала шаг к квантовым компьютерам
С тех пор как в 1980-м году известным советским математиком Ю.И. Маниным была высказана идея квантовых вычислений, в этом направлении ведутся активные работы, ведь создание квантовых компьютеров сулит существенный прогресс в вычислительной технике. По некоторым оценкам вычислительные возможности ..
2015-05-24 2250 0 Электроника
0
Создан квантовый микрочип
Ученые создали многофункциональную фотонную микросхему, по словам ученых, она открывает путь для программируемого квантового процессора, сообщает «ВордАйти». Бристольская команда, впервые, показала, что квантовая цепь может быть сгенерирована и измерена полностью на крошечной кварцевой микросхеме. Они также использовали ту же самую ..
2011-12-13 1854 0 Электроника
2
Ученые создали самообучающийся фотонный компьютер
Оптический компьютер (или фотонный компьютер) представляет собой устройство, которое использует фотон видимого света или инфракрасные ( ИК ) лучи, а не электрический ток, для выполнения цифровых вычислений. Журнал Nature опубликовал новые результаты испанских ученых  под руководством профессора Дэниела Бруннера, ..
2013-01-18 1911 0 Электроника
0
IBM: создание квантового компьютера не за горами
Квантовые компьютеры смогут использоваться во многих сферах профессиональной деятельности - в науке, инженерных разработках, в медицине и сфере безопасности, пишет cominftech.ru. На текущий момент одной из важнейших проблем кубитов является их нестабильность - они изменяют свое состояние не только при непосредственном взаимодействии ..
2012-03-6 1419 0 Электроника
0
Китайский квантовый вычислитель «обогнал» первый компьютер человечества
Физики из Китайского научно-технологического университета (Шанхай), Университета Вюрцбурга и Сент-Эндрюсского университета усовершенствовали работу одного из видов квантовых вычислителей — бозонного сэмплера. По словам авторов, теперь устройство превосходит ENIAC (первый универсальный классический компьютер) примерно в 220 раз в определенном классе задач. Ученые ..
2017-05-03 16647 0 Электроника
0
Intel инвестирует в создание квантового компьютера
Компания Intel собралась инвестировать в создание квантового компьютера. Размер денежных вливаний составит 50 миллионов долларов. Об этом сообщается на сайте Организации прикладных исследований в Нидерландах. Разработкой квантового компьютера займутся специалисты Организации прикладных исследований и Делфтского технологического университета ..
2015-09-05 3653 0 Электроника
0
Intel инвестирует в создание квантового компьютера
Компания Intel собралась инвестировать в создание квантового компьютера. Размер денежных вливаний составит 50 миллионов долларов. Об этом сообщается на сайте Организации прикладных исследований в Нидерландах. Разработкой квантового компьютера займутся специалисты Организации прикладных исследований и Делфтского технологического университета ..
2015-09-06 3533 0 Электроника
1