Навукоўцам атрымалася стварыць першы цвёрды квантавы працэсар. Папярэднія мадэлі ўяўлялі сабой, напрыклад, іёны, размешчаныя ў магнітных пастках, у то час як новая мадэль нагадвае існыя паўправадніковыя мікрачыпы. Аб гэтым паведамляе Nature News, а артыкул даследнікаў з'явілася ў часопісе Nature.
У рамках працы даследнікі стварылі прыладу, якое складаецца з двух кубитов - квантавых аналогаў біта, здольных знаходзіцца не толькі ў стане нуль або адзін, але і ў іх суперпазіцыі. Праца кубитов, падзеленых адмысловым зазорам, кантраляваліся пры дапамозе крыніцы мікрахвалевага выпраменьвання.
У даследаванні выкарыстоўваліся кубиты, якія ўяўляюць сабой невялікія кавалачкі звышправадніка, які складаецца з тонкай плёнкі ніёбія, нанесенай на пласціну з аксіду алюмінія з шчылінай. Кадаванне станаў падобнай прылады ажыццяўляецца размеркаваннем так званых куперовских пар - квазичастиц, якія складаюцца з двух электронаў. Функцыянуюць падобныя кубиты пры тэмпературы ледзь вышэй абсалютнага нуля (мінус 273,15 градусу па Цэльсіі).
У рамках працы даследнікі выкарысталі пару кубитов, каб рэалізаваць рашэнні некаторых тэарэтычных задач. Першае з іх - алгарытм Гровера для пошуку ў неўпарадкаванай базе дадзеных. Гэты імавернасны (як і ўсё квантавыя) алгарытм шукае элемент у базе дадзеных з N запісаў за kN0.5 крокаў, дзе k - некаторая канстанта. Прыкладна ў 80 адсоткаў выпадкаў пошук апыняўся паспяховым.
Акрамя гэтага даследнікі запускалі на квантавым працэсары алгарытм Дойче-Джоза. Гэта тэарэтычны алгарытм, які па дадзенай паслядоўнасці нулёў і адзінак цотнай даўжыні адказвае на пытанне: ці дакладна, што ўсё значэнні ў наборы нулі, адзінкі або нулёў і адзінак аднолькавая колькасць. Пры гэтым загадзя вядомым належыць, што паслядоўнасць мае адзін з трох дадзеных выглядаў. Гэты алгарытм выдае адказ усяго за адзін крок, у то час як класічны алгарытм патрабуе 2n - 1 + 1 крокаў, дзе n - даўжыня паслядоўнасці.
Самі даследнікі лічаць, што іх прылада патрабуе складанай сістэмы астуджэння і выкарыстае ўсяго два кубита, таму не можа лічыцца паўнавартасным квантавым кампутарам. Аднак яны адзначаюць, што іх працэсар можа разглядацца як важны крок на шляхі да практычнай рэалізацыі падобных прылад.
рэкамендуем прачытаць таксама
- Буйная серыя навуковых часопісаў цалкам адмовілася ад папяровых версій
- Nature назваў раздзел праекту адроннага коллайдера ньюсмейкерам года
- Прадэманстраваны лазер рэкордна малых памераў
- Навукоўцы навучыліся зараджаць акумулятары за некалькі секунд
- Вочы ротоногих ракападобных могуць падказаць новую DVD-тэхналогію