Ученые ускорили квантовый компьютер в 200 раз

Австралийские исследователи создали самые быстрые в мире квантовые вентили на атомах кремния.

Каждая вычислительная машина нуждается в логических вентилях — устройствах, которые производят логические операции.

В них поступает информация в виде битов или кубитов.

Число входящих сигналов может быть от одного до трех.

То есть, например, в двухбитные вентили поступает два сигнала, которые обрабатываются внутри него, и выходят в виде одного потока информации.

Эти устройства очень важны для обеспечения вычислений и скорость их работы напрямую влияет на быстродействие компьютера.

Кубиты, в отличие от битов, кодируют информацию не двумя сигналами — нулями и единицами, — а тремя.

Кроме значений «0» и «1» они могут принимать суперпозицию между этими двумя состояниями.

Это обеспечивается благодаря использованию в качестве кубитов значения спина электронов.

Однако скорость логических операций с кубитами была довольно мала и считалась «узким местом» в быстродействии квантовых компьютеров.

Но команда ученых из Университета Нового Южного Уэльса в Австралии создала самые быстрые в мире двухкубитные квантовые вентили.

Для этого исследователи использовали атомы кремния, которые поместили на самое близкое возможное расстояние.

Затем в режиме реального времени ученые следили за состоянием спинов электронов в этих атомах.

В результате авторам работы удалось добиться скорости одной операции в 0,8 наносекунд.

Это примерно в 200 раз быстрее аналогов.

Реализация такой технологии долгое время считалась невозможной, так как требует высокой точности измерений и большого количества разного оборудования.

Но ученые доказали такую возможность и реализовали ее на практике.

По словам ученых, они впервые показали, что можно управлять веществом на атомном уровне, и что их технология обладает массой преимуществ, самое главное из которых — высочайшая скорость работы.