Новые исследования приближают квантовую эру

Для начала коснемся принципиальных отличий квантового компьютера от классического. Постараемся изложить основную идею в двух словах. Современные ЭВМ работают по примерно такой схеме: определенное число (допустим, N) бит памяти хранят состояние, и каждый такт времени изменяются процессором. Что такое бит, знают наверно большинство, а вот с единицей квантовой информации - кубитом - мы сталкиваемся гораздо реже. Кубит, как и бит, допускает два базовых состояния ("0" и "1"), но, в отличие от классического бита, он может находиться в их суперпозиции, то есть хранить все комбинации "0" и "1" одновременно. А значит, теоретически такая схема будет работать в экспоненциальное число раз быстрее классической.

Основной проблемой построения квантовых компьютеров является чтение конечного результата вычислений из-за многообразия связей между кубитами. Ученые университета штата Юта (США) во главе с доцентом Боэмом (Boehme) сконструировали систему, построенную на примеси атомов фосфора и кремния. Фактически, такая система является продолжением идей австралийского физика Брюса Кейна (Bruce Kane), сформулированных им еще в 1998 году.

В таком компьютере информация сосредоточена в спинах электронов и ядер этих атомов. Ученые использовали внешнее электрическое поле для чтения информации о спинах. Большим достижением стало практическое доказательство того, что не только с электронных, но и с ядерных спинов можно считывать информацию. Причем был проведен эксперимент, с помощью которого было показано, что считывание информации спинов с помощью электрического поля вполне реально осуществить.

Стоит отметить, что это открытие, возможно, позволит приблизить эру квантовых компьютеров. Более подробные результаты исследований буду опубликованы в декабрьском номере Nature Physics.

По материалам: 3dnews