Большой шаг вперед. Квантовый компьютер впервые превратил молекулы в кубиты

Два независимых научных коллектива представили свои результаты в статье, опубликованной в журнале Science 7 декабря. Эксперименты с парой молекул монофторида кальция привели к явлению, называемому запутыванием, что существенно для квантовых вычислений.

Этот значимый шаг вперед открывает новые перспективы в области создания квантовых компьютеров на основе молекул, в отличие от традиционных платформ, использующих атомы или ионы. Молекулы предоставляют новые возможности для кодирования квантовой информации и ее взаимодействия.

В экспериментах использовались оптические пинцеты, сфокусированные лазерные лучи, чтобы улавливать и охлаждать молекулы монофторида кальция до температуры всего несколько микрокельвинов выше абсолютного нуля. В этом состоянии молекулы были практически неподвижными, и их вращение могло быть остановлено или изменено всего на один квант углового момента.

Используя это, исследователи кодировали состояния «0» и «1», используя вращение и невращение молекул соответственно. Это явление запутывания молекул позволяет создать коллективную квантовую систему, необходимую для выполнения алгоритмов в квантовых компьютерах.

Хотя молекулярные квантовые компьютеры могут быть медленнее в большинстве приложений по сравнению с другими платформами, они открывают новые горизонты в области обработки квантовой информации. Этот метод может стать ключевым для квантового моделирования сложных материалов или фундаментальных сил физики.

Эксперты отмечают, что этот прогресс может также привести к использованию захваченных молекул для высокоточных измерений, расширяя возможности обнаружения новых элементарных частиц. Результаты работы подчеркивают стремительное развитие области квантовых вычислений и открывают двери для конкурентоспособных платформ, способных квантовому моделированию.