Вот как мы можем добиться массового производства квантовых компьютеров!
Вы до сих пор терпеливо ждете момента, когда станет возможным квантовое вычисление, которое в будущем приведет к революции в обработке информации? Теперь мы можем стать немного ближе к этому, это станет возможным благодаря открытию, которое могло бы помочь нам построить квантовые вычисления и распространить их в массовом масштабе.
Ученые усовершенствовали технологию, использующую алмазные дефекты для хранения информации, использовали кремний для того, чтобы сделать считывание данных более точным и подходящим для использования в квантовых компьютерах в будущем.
Чтобы понять, как именно работает новый процесс, вам необходимо вернуться к основам видения квантового вычисления: мелкие частицы сохраняют свои суперпозиции, где они могут одновременно представлять и 1 и 0, а также их комбинацию.
Эти квантовые биты или кубиты могут осуществлять гораздо более масштабные расчеты, чем компьютерные биты, которые мы имеем в настоящее время. Они застряли в представлении либо 1 либо 0 в одно время.
При этом получение частиц в состоянии суперпозиции для их использования слишком долгий процесс и это оказалось настоящим вызовом для ученых. Однако они нашли возможное решение – им является использование алмаза в качестве основного материала.
Идея использования крошечных атомных дефектов в алмазах для хранения кубитов и дальнейшей передачи данных на высоких скоростях состоит в использовании свето-оптических схем, а не электрических цепей.
Кубиты на алмазных дефектах используют недостающий атом углерода внутри алмазной решетки и заменяют его на другой элемент, например азот. Свободные электроны, создаваемые этим дефектом, имеют магнитные ориентации, которая может быть использована как кубит.
Все идет хорошо, однако из-за широкого спектра световых частот наши усилия пока не дают точных результатов, которые можно использовать, поэтому именно в этой сфере ведутся непрерывные исследования.
Ученые стали добавлять кремний для процесса создания кубитов, который испускает более узкую полоску света, и обеспечивает требуемую для квантовых вычислений точность.
На данный момент эти кремниевые кубиты также не сохраняют свои суперпозиции, но исследователи надеются, что преодолеть это возможно, уменьшив их температуру до доли степени выше абсолютного нуля.
«Идеальный сценарий в квантовой обработке информации состоит в том, чтобы сделать оптическую схему для передачи фотонных кубитов, а затем разместить квантовую память там, где она вам нужна», – говорит представитель команды из MIT Дирк Энглунд. «Мы практически добились этого. Эти излучатели почти идеальны».
Фактически, ученые произвели дефекты в пределах 50 нанометров от их идеала, что составляет примерно одну тысячную от размера человеческого волоса.
Возможность удалять дефекты с такой точностью означает, что процесс построения оптических схем для квантовых компьютеров становится более простым и выполнимым.
Если в дальнейшем команда исследователей сможет улучшить достигнутые на сегодняшний день результаты, то алмазы могут быть ответов на наши потребности в квантовых вычислениях: они станут излучать свет таким образом, что кубиты можно читать без необходимости изменения их состояния.
В ближайшее время мы не сможем пользоваться квантовым ноутбуком, однако уже чейчас наблюдается реальный прогресс в изучении материалов и технологий, которые в один прекрасный день смогут принести эту вычислительную мощь нового поколения в массы.
Это перевод статьи с английского.
Пока, я всегда в голосе, @vnukkarpov
Рекомендую использовать полезные инструменты на http://steemul.ru/
от делегата @xtar
А также познакомиться с инструментами на http://golostools.com/ от @roelandp
Мои делегаты: @xtar @on0tole @primus