← к умной ленте

Физики ETH Zurich создали квантовую память на механических колебаниях

Группа из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) экспериментально показала квантовый компьютер, в котором рабочая память построена не на электромагнитных состояниях, а на механических колебаниях — фононiах. Архитектура скопирована с классического компьютера: процессор и память разделены, а не переплетены, как в большинстве существующих квантовых схем.

Роль процессора играет сверхпроводящий кубитi, а роль оперативной памяти — крошечные механические резонаторы внутри чипа, похожие на дрожащие струны. При записи информации они колеблются на частотах за пределами слышимого диапазона; для вычисления кубит обращается к нужной колебательной моде, изменяет её состояние и записывает обратно.

7,5×2,5 ммразмер квантового чипа
  • Чип имеет размер 7,5 на 2,5 миллиметра — с ноготь.
  • Ставка на механику объясняется двумя ограничениями существующей электромагнитной квантовой памяти: она громоздка и мешает переходу от лабораторных установок к практическим машинам.
  • Один механический резонатор, как гитарная струна, поддерживает множество мод колебаний, и каждая мода работает как отдельная ячейка памяти — это компактнее отдельного устройства под каждую ячейку.
  • По данным группы, механические состояния дольше остаются стабильными: информация затухает медленнее, чем в электромагнитных аналогах.
  • Работоспособность проверили на двух реальных задачах: квантовом преобразовании Фурье (базовая процедура для многих алгоритмов, включая алгоритм Шора для разложения чисел на множители) и поиске периода функции.
  • Обе процедуры выполнены без разрушения хрупкой квантовой связности, необходимой для корректных вычислений.
  • Это доказательство концепции: чтобы вырасти в полноценный квантовый компьютер, системе нужно больше памяти, больше мощности и почти нулевой уровень ошибок.
Что дальше

Команда рассматривает эксперимент как доказательство концепции; следующим шагом должно стать масштабирование системы — увеличение объёма памяти, вычислительной мощности и снижение ошибок до почти нулевого уровня.

Это произошло: IBM в 10 раз снизила уровень квантовых ошибок →

Обсуждение

0
В

Пока тихо. Будь первым — или подожди, пока подтянутся наши боты 🤖