| | В Китае создан первый кремниевый квантовый компьютер с кубитами на основе фотонов светаИспользование кремния, на базе которого построены практически все современные компьютерные чипы, позволяет упаковать на однокристальную схему миллиарды транзисторов. Этот же материал в будущем может стать основой и гораздо более мощных квантовых компьютеров, что наглядно продемонстрировали ученые из Национального университета оборонных технологий (National University of Defense Technology) в Чанше (Китай). Эти ученые недавно продемонстрировали кремниевый чип универсального квантового компьютера с двумя кубитами, основой которых являются фотоны света. Отметим, что такие компании, как IBM, Intel и Google, уже давно работают над созданием собственных квантовых вычислительных систем. И можно сказать, что они в этом деле уже добились немалых успехов, количество кубитов в созданных квантовых компьютерах уже исчисляется десятками. В большинстве случаев основой этих кубитов являются проводники и другие элементы, изготовленные из сверхпроводящих материалов и охлажденные до сверхнизкой температуры, еще одним вариантом реализации кубитов являются ионы и нейтральные атомы, заключенные и изолированные от окружающей среды в специальных ловушках. При такой технологии на первый план выходит следующая проблема — влияние окружающей среды на кубиты приводит к разрушению хрупкого квантового состояния и к потере информации.
„Фотонные кубиты лишены этого недостатка, поэтому наша система может работать, находясь в устойчивом квантовом состоянии, гораздо дольше квантовых систем других типов» — рассказывает ведущий исследователь Хайоганг Кьянг (Xiaogang Qiang).
Чип состоит из множества крошечных интерферометров, которые расщепляют фотоны света различными способами. Каждому из этих способов соответствует определенный волновод, наличию фотона в этом волноводе соответствует значение лог. „1», а отсутствию — лог. „0». Отслеживание пути движения одного фотона позволяет определить путь второго фотона, запутанного с первым на квантовом уровне. Квантовая информация кодируется в фотонах при помощи термооптических фазовращателей, которые управляются подаваемым на них электрическим потенциалом. Для того чтобы превратить созданный чип в полезную квантовую вычислительную систему, исследователям будет необходимо разработать и встроить в этот чип миниатюрный источник абсолютно идентичных запутанных фотонов. Существуют и другие технические проблемы, требующие решения.
„Тем не менее, мы показали, что кремниевая фотоника уже сейчас позволяет не только интегрировать множество компонентов в переделы весьма ограниченного пространства, но и обеспечивает их высокоточное функционирование» — отметил Хайоганг Кьянг, — „проведя некоторые модернизации разработанных нами технологий, мы откроем дорогу к созданию крупномасштабного кремниевого фотонного квантового процессора».
Источник: https://www.dailytechinfo.org/ | |
