Инженеры и ученые
из австралийского Университета Нового Южного Уэльса объявили о создании
логической схемы, которая позволяет
перейти непосредственно к постройке сверхмощных квантовых компьютеров на основе
традиционных кремниевых технологий. Новые компьютеры обещают долгожданный
прорыв в сложных вычислениях, например моделировании поведения субатомных частиц. До сих пор подобные задачи
были не по плечу даже самым мощным суперкомпьютерам.
Схематическое изображение австралийского двухкубитного
чипа. Каждый электрон кубита (красный и синий) имеет спин — направленное
магнитное поле (обозначено стрелками). Металлические электроды на поверхности
чипа используются для управления кубитами, которые взаимодействуют и создают
квантовую запутанность
«Наша
разработка является прорывом в компьютерных технологиях. Мы создали
двухкубитную логическую схему — это центральный
строительный блок квантового компьютера, — рассказывает руководитель команды разработчиков
Эндрю Дзурак (Andrew Dzurak). — Важно, что он создан на основе кремния, так же
как и современные компьютерные чипы, что облегчает внедрение технологии в
производство. На основе нашего чипа гораздо легче сделать полномасштабный квантовый
процессор, поскольку он основан на самой распространенной технологии
производства. Это отличает нашу технологию от всех аналогичных квантовых чипов».
Классические
компьютеры обрабатывают данные в двоичной системе, то есть с помощью двоичных битов в состоянии 0 или 1. Квантовый
бит (кубит) может одновременно существовать в обоих этих состояниях, то есть
находиться в так называемой суперпозиции. Квантовый чип использует это явление
для производства параллельных вычислений. Так, двухкубитный чип одновременно
выполняет операцию из 4 значений, а трехкубитный — 8, и так далее.
Создание полнофункционального
квантового чипа позволяет приступить непосредственно к проектированию и
постройке функционирующего квантового компьютера. Это станет эпохальным
прорывом в компьютерных технологиях. Вычислительные возможности человечества
вырастут на порядки, будут сделаны новые открытия, например в области
высокоэффективных катализаторов. Также в перспективе во много раз увеличится
скорость доступа в интернет, станут возможны высоко детализированные
виртуальные реальности, создание искусственного интеллекта и многое другое.
Распечатать