Австралийские ученые представили архитектуру квантового компьютера на одном процессоре

Научпоп

18 декабря 2017, 10:01

Австралийские ученые представили архитектуру квантового компьютера на одном процессоре

Австралийские ученые представили архитектуру квантового компьютера на одном процессоре - фото

Иллюстрация: Tony Melov/UNSW

Квантовый процессор в представлении художника

Исследователи из Австралии выяснили, как можно создать полноценный квантовый компьютер из множества кубитов внутри миниатюрного кремниевого чипа

Инженеры из Университета Нового Южного Уэльса переработали дизайн современных кремниевых микропроцессоров и придумали новый вид архитектуры, которая использует стандартные полупроводники для выполнения квантовых вычислений, пишет Science Alert.

Квантовые компьютеры работают по совершенно другому принципу, не так, как классические компьютеры, где вся информация закодирована последовательностью битов со значением 1 или 0. Наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере называется кубит, и, в отличие от бита, он может находиться в любом суперпозиционном состоянии. Таким образом, квантовый бит может принимать бесконечно много значений. В теории это должно в разы увеличить скорость вычислений.

Кубиты гораздо более чувствительны к различным помехам при передаче данных, чем транзисторы или ячейки памяти. Их крайне сложно объединять в цепочки и подключать к шинам данным. По сути, каждый кубит и систему связи с ним нужно настраивать индивидуально, что не позволяет производить их промышленным путем. Австралийским физикам удалось обойти это препятствие, "склеив" каждый кубит с небольшим набором обычных транзисторов и так называемых "плавающих затворов".

"Создание микропроцессорного чипа с миллиардом интегрированных рабочих транзисторов, которые работают вместе слаженно, как симфония — это впечатляющее достижение. Благодаря квантовым вычислениям мы находимся на пороге еще одного технологического скачка, который может быть столь же глубоким и преобразующим, как появление первого кремниевого чипа", - говорит один из авторов работы, глава факультета производства UNSW Эндрю Джурак.

Как отмечают авторы работы, новая архитектура включает в себя несколько обычных транзисторов, которые управляют работой гигантской двумерной сетки из кубитов, используя почти те же принципы и протоколы, которые сегодня применяются в обычной компьютерной памяти.

"Выбирая электроды над кубитом, мы можем управлять вращением кубита, который хранит квантовый двоичный код 0 или 1. А выбирая электроды между кубитами, мы можем выполнять двухкубитные логические взаимодействия или вычисления", — рассказывают авторы разработки.



Ранее НВ сообщало, что китайские ученые впервые осуществили безопасную прямую телепортацию квантовой информации на 500 метров по оптоволокну. Кроме того, как показали результаты теоретического анализа, на основе имеющихся экспериментальных условий, этот тип квантовой телепортации вполне может быть осуществим на десятки километров.


ТОП 3

Научпоп

18 мартa, 22:06

thumb img
Геродот не врал. Археологи нашли уникальную лодку древних египтян
8903
Научпоп

18 мартa, 14:22

thumb img
Неожиданно. У берегов Италии нашли коралловый риф
4661
Научпоп

Вчера, 12:00

thumb img
Спилберг отдыхает. Ученые планируют создать настоящих динозавров
3744

Выбор редакции

IT-индустрия

Вчера, 14:00

thumb img
Почувствуй себя художником. Нейросеть Nvidia превращает простейшие рисунки в произведения искусства
Игры

Сегодня, 06:45

thumb img
Новые мобильные игры, за которые не стыдно
Научпоп

Вчера, 12:00

thumb img
Спилберг отдыхает. Ученые планируют создать настоящих динозавров

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Самые интересные статьи и подборка важных новостей по вечерам

Подписаться