Ученые создали многоуровневый квантовый компьютер
29 июля 2022
Физики из Австрии сумели на практике реализовать проект квантового компьютера на основе кудитов – квантовых битов многоуровневой структуры.
Большая часть существующих сейчас квантовых компьютеров созданы на основе кубитов, аналогов логических битов – искусственной версии атома водорода, обладающей двумя энергетическими уровнями. Кудиты – более сложные, в их число входят кутриты, у которых три энергетических уровня, и куквадры, с четырьмя уровнями.
Трех- и четырехуровневые логические биты, теоретически, позволяют снизить количество частиц для обработки данных и их сохранения. Однако, такими элементами сложнее управлять и структурировать.
Недавно российские физики создали вычислительную машину на базе двух кутритов, а также разработали несколько подходов, которые упрощают работу с такими многоуровневыми квантовыми битами.
Многоуровневый квантовый процессор
Кудиты для нового, универсального квантового компьютера были созданы на основе ионов кальция. Ячейки памяти в этой системе обладают восемью хорошо различимыми энергетическими уровнями, семь из которых исследователи научились применять в вычислениях.
Манипулировать ионами кальция оказалось возможно при помощи магнитно-электрической ловушки в сочетании с подсветкой лазера, работающего в ближней части инфракрасного диапазона.
На основе этой концепции получилось реализовать два прототипа универсальной квантовой вычислительной машины. В первом связано три кудита, во втором – десять. Тестирование позволило подтвердить способность таких квантовых компьютеров исполнять все логические операции кубитных компьютеров, кроме того, физики подтвердили возможность менять число используемых энергетических уровней в отдельных кудитах.
Недостатком, на текущем этапе исследования, является большое число случайных ошибок в рабочих процессах компьютеров, ученые работают над устранением этой проблемы. В первую очередь планируется начать применять магниты и высокочастотные ловушки для удержания ионов кальция повышенной мощности.
Больше о квантовых компьютерах в подборке ЭБС Znanium
Другие новости
Нефть и газ без бурения – исследование ученых из Башкирии
Ученые из УГНТУ изобрели способ находить нефть и газ без бурения
Отмечаем день книголюбов
9 августа любители книг по всему миру отмечают день книголюбов
В мире нашли грызунов со способностями к сельскому хозяйству
Гоферы поразили ученых наличием сельскохозяйственных навыков
В лаве камчатских вулканов нашли немало платины
Ученые изучили состав вулканических пород на Камчатке с целью выявления закономерности образования платиновых месторождений
Биотехнологические отходы могут стать источником электроэнергии
Биотехнологический элемент на основе отходов разработали исследователи из ТулГУ
В России инициирован проект закона по созданию национальной базы генетической информации
До конца 2022 года в России появится закон о национальной базе генетической информации
Ученые нашли лицо «первого европейца» – ему 1,4 миллиона лет
Ученые нашли в Испании останки лица "первого европейца", меняющие картину расселения человека
Новая разработка в сфере микроэлектроники от российских ученых
Новая разработка в микроэлектронике от российских ученых из Университета Лобачевского
Нейроморфные компьютеры – перспективные разработки от российских ученых
Российские ученые совершенствуют комьютеры, работающие как мозг человека
Валерий Фальков – стране необходим закон о биоресурсных коллекциях
Для развития национальной науки необходимо законодательно структурировать биоресурсные коллекции
Образовательные кластеры РФ нуждаются в дальнейшем развитии
Эксперты о перспективах развития непрерывного образования в России
Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого в Discovery Znanium