У той час як у звичайних комп'ютерах одиницями інформації є двійкові цифри або біти, у квантових
Інформація про кубите може нести певнухарактеристику цієї частки (наприклад, спін електрона або поляризацію фотона), яка може мати два стани. Хоча значення звичайного біти рівні 0 або 1, в квантовому бите можливі також проміжні варіанти цих значень. Проміжний стан називається суперпозицією. Це властивість дає квантових комп'ютерів можливість вирішувати завдання,
Дослідники Інституту фізики Тартуськогоуніверситету показали, що мікрокристали, синтезовані на основі змішаних оптичних кристалічних матриць фторидів, легованих ербієм, празеодимом і деякими іншими іонами рідкоземельних елементів, можуть працювати як кубіти, що забезпечують надшвидкі оптичні квантові обчислення.
«При виборі іонів велике значення мають їхелектронні стани з дуже різними властивостями. Вони повинні мати принаймні два стани, в яких іонна взаємодія дуже слабка. Ці стани підходять для основних квантово-логічних операцій із окремими квантовими бітами. Крім того, необхідний стан чи стан, у яких іонна взаємодія є сильною — вони дозволяють виконувати квантово-логічні операції з двома або більше кубитами. Всі ці стани повинні мати тривалий час життя (мілі- або мікросекунди), і між цими станами мають бути дозволені оптичні переходи».
Професор Володимир Хижняков, член Естонської академії наук
Вчені кажуть, що до сих пір виявлення такихелектронних станів рідкісноземельних іонів не вважалося можливим, і тому вчені не шукали серед них такі стани, які підходять для кубітів. До сих пір в основному спінові стану атомних ядер вивчалися на роль кубітів. Однак їх частота в мільйон разів нижче, ніж частота квантових бітів. Ось чому також квантові комп'ютери створені на основі цих кубітів. І вони будуть значно повільніше, ніж комп'ютери з квантовими бітами на основі електронних станів.
Надшвидкий робочий цикл дозволить подолатиодна з основних перешкод на шляху створення квантових комп'ютерів. Кубіти дуже чутливі до свого оточення, тому будь-яке втручання довкілля може призвести до помилок у квантових обчисленнях.
«Час когерентності кубитів, тобтотривалість чистого квантового стану, дуже короткий. Чим швидше цикл обчислень, тим менше перешкод із боку довкілля у роботі кубитів».
Професор Володимир Хижняков, член Естонської академії наук
Встановлено, що метод спектрального пропалюваннядірок, раніше розроблений в Інституті фізики Тартуського університету, може бути використаний для вибору набору кубітів в мікрокристалі, виступаючому в якості примірника комп'ютера. За словами Хижнякова, на сьогоднішній день це один з найбільш потужних методів оптичної спектроскопії, який дозволяє знаходити в мікрокристалі ті іони, які найбільш підходять для використання в якості комп'ютерних кубітів.
Хоча до реально працюючого квантового комп'ютераще далеко, але дослідники лабораторії лазерної спектроскопії Тартуського університету приступили до створення пілотного прототипу квантового комп'ютера на основі нового методу. За словами дослідників, вони знаходяться напередодні презентації роботи основних елементів квантового комп'ютера нового типу.
Читати також:
Земля досягне критичної позначки температури через 20 років.
Аборти і наука: що буде з дітьми, яких народять.
Знайдена найстаріша в світі наскальний живопис.
МОЗ Аргентини розкрив дані про побічні ефекти у отримали «Супутник V».