Австралийские ученые представили архитектуру квантового компьютера на одном процессоре

Научпоп

18 декабря 2017, 10:01

Австралийские ученые представили архитектуру квантового компьютера на одном процессоре

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.


Выбор редакции

Инновации

Сегодня, 20:00

article_img
Внезапно. Технология блокчейн оказалась уязвимой для хакеров
Политика

Сегодня, 13:26

article_img
Пора снять ручной тормоз. Вакарчук о своей команде, целях в политике и участии в выборах
Знаменитости

Сегодня, 14:15

article_img
Умер Карл Лагерфельд. 10 цитат легендарного кутюрье

Подписывайтесь на наш канал в Telegram

Самые интересные статьи и подборка важных новостей по вечерам

Подписаться

Главное

События

Сегодня, 11:53

article_img
"Белые балаклавы". СБУ раскрыла план РФ по срыву выборов в Украине
События

Сегодня, 16:09

article_img
Мальдивы-Москва: СМИ узнали, как живет жена прокурора-антикоррупционера
События

Сегодня, 12:54

article_img
Провокации РФ: СБУ назвала храмы, которые планировала атаковать ФСБ