Австралійські вчені представили архітектуру квантового комп'ютера на одному процесорі

Наукпоп

18 грудня 2017, 10:01

Австралійські вчені представили архітектуру квантового комп'ютера на одному процесорі

Австралійські вчені представили архітектуру квантового комп'ютера на одному процесорі  - фото

Ілюстрація: Tony Melov/UNSW

Квантовий процесор в поданні художника

Дослідники з Австралії з'ясували, як можна створити повноцінний квантовий комп'ютер з безлічі кубітів всередині мініатюрного кремнієвого чіпа

Інженери з Університету Нового Південного Уельсу переробили дизайн сучасних кремнієвих мікропроцесорів і придумали новий вид архітектури, яка використовує стандартні напівпровідники для виконання квантових обчислень, пише Science Alert.

Квантові комп'ютери працюють за зовсім іншим принципом, не так, як класичні комп'ютери, де вся інформація закодована послідовністю бітів зі значенням 1 або 0. Найменший елемент для зберігання інформації в квантовому комп'ютері називається кубіт, і, на відміну від біта, він може перебувати в будь-якому суперпозіціонному стані. Таким чином, квантовий біт може приймати нескінченно багато значень. У теорії це має в рази збільшити швидкість обчислень.

Кубіти набагато більш чутливі до різних перешкод при передачі даних, ніж транзистори або комірки пам'яті. Їх вкрай складно поєднувати в ланцюжки та підключати до шин даних. По суті, кожен кубіт і систему зв'язку з ним потрібно налаштовувати індивідуально, що не дозволяє виробляти їх промисловим шляхом. Австралійським фізикам вдалося обійти цю перешкоду, "склеївши" кожен кубіт з невеликим набором звичайних транзисторів і так званих "плаваючих затворів".

"Створення мікропроцесорного чіпа з мільярдом інтегрованих робочих транзисторів, які працюють разом злагоджено, як симфонія - це вражаюче досягнення. Завдяки квантовим обчисленням ми перебуваємо на порозі ще одного технологічного стрибка, який може бути настільки ж глибоким, як поява першого кремнієвого чіпа", - каже один з авторів роботи, глава факультету виробництва UNSW Ендрю Джурак.

Як відзначають автори роботи, нова архітектура включає в себе кілька звичайних транзисторів, які керують роботою гігантської двовимірної сітки з кубітів, використовуючи майже ті ж принципи та протоколи, які сьогодні застосовуються у звичайній комп'ютерній пам'яті.

"Вибираючи електроди над кубітом, ми можемо керувати обертанням кубіта, який зберігає квантовий двійкокий код 0 або 1. А вибираючи електроди між кубітами, ми можемо виконувати двохкубітні логічні взаємодії або обчислення", - розповідають автори розробки.



Раніше НВ повідомляло, що китайські вчені вперше здійснили безпечну пряму телепортацію квантової інформації на 500 метрів через оптоволокно. Крім того, як показали результати теоретичного аналізу, на основі наявних експериментальних умов, цей тип квантової телепортації цілком може бути здійснено на десятки кілометрів.


Телеграм НВ

Підпишіться на наш канал у Телеграм. Там ми публікуємо термінові новини та найцікавіші історії дня України та світу.

Підписатися