В отличие предшественников, авторский вычислитель оказался более стабильным

N+1Наука

Нейтральные атомы справились с решением оптимизационных задач

Физики собрали систему нейтральных атомов, способную генерировать запутанные состояния и реализовывать квантовые алгоритмы. В отличие от своих предшественников, новый вычислитель оказался более стабильным и масштабируемым благодаря использованию долгоживущих атомов-кубитов. Работа опубликована в журнале Nature.

Оксана Борзенкова

T. M. Graham et al. / Nature, 2022

Сложность масштабирования квантовых вычислителей таится не только в том, чтобы готовить стабильные и корректные кубиты, но и совершать операции над ними с высокой точностью. В гейтовой модели за последнее отвечают квантовые вентили, которые довольно сложно сделать идеальными, поэтому наращивать число кубитов помогает коррекция ошибок.

Ученым уже удавалось реализовывать одно- и двухкубитные вентили в системе нейтральных атомов, а сами атомы получалось хорошо выстраивать в двумерные массивы и измерять. Объединение двух экспериментов позволяет говорить о масштабируемости квантовых вычислителей на нейтральных атомах.

Именно этой идеей руководствовались физики из Висконсинского университета в Мадисоне под руководством Марка Саффмана (Mark Saffman). Авторам удалось собрать в ловушке массив из атомов, на основе которого они приготовили запутанное состояние и продемонстрировали работу двух квантовых алгоритмов.

Массив атомов Цезия формировался с помощью решетки из оптических пучков, которую можно было видеть на другом участке камеры, фиксирующей флуоресценцию от захваченных атомов. Все схемы, необходимые для запутывания и решения задач с помощью квантовых алгоритмов, собирались из набора универсальных вентилей. Например, для реализации вращений общего вида требовался мощный импульсный микроволновый источник, а для локальных вращений в плоскости — лазер с длиной волны 459 нанометров.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью Детский плач в возрасте пяти месяцев связали с наследственностью

Генетические факторы отвечают за 70 процентов плача

N+1
Где взять энергию Где взять энергию

Простые и эффективные способы, которые помогут подзарядить внутренние батарейки

Лиза
В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски В палеолитическом пещерном святилище впервые нашли голубые краски

Люди эпохи верхнего палеолита пользовались красками голубых оттенков

N+1
Искусство уничтожения Искусство уничтожения

Художники после Второй мировой отказались от созидания и занялись разрушением

Weekend
Никаких шлепок и свадебных платьев: какой дресс-код советуют соблюдать музеи и театры Никаких шлепок и свадебных платьев: какой дресс-код советуют соблюдать музеи и театры

Какие рекомендации по выбору одежды мировые театры и музеи дают посетителям

Forbes
Что заставляет нас стареть: благословение и проклятие углеводов Что заставляет нас стареть: благословение и проклятие углеводов

Есть много различных типов углеводов, в их числе короткие и длинные

Вокруг света
В чем секрет идеального кофе: честный рассказ бариста из Италии В чем секрет идеального кофе: честный рассказ бариста из Италии

Кофе как музыка. Его надо чувствовать, в его ритме надо жить

Вокруг света
Антидождь для автомобиля — что это за средство и как оно работает Антидождь для автомобиля — что это за средство и как оно работает

Как работает антидождь для автомобиля и как его выбрать?

РБК
Что купить про запас Что купить про запас

16 продуктов, которые долго хранятся

Лиза
В тени динозавров: 5 необычных млекопитающих мезозойской эры В тени динозавров: 5 необычных млекопитающих мезозойской эры

Мезозойские млекопитающие и их ближайшие родственники были весьма разнообразны

Вокруг света
Вымерший гастерантус вымерший оказался невымершим Вымерший гастерантус вымерший оказался невымершим

Редкое растение переоткрыли почти 40 лет спустя после последней находки

N+1
Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе Прекрати стареть сейчас: 7 секретов, чтобы выглядеть и чувствовать себя моложе

Старение — часть жизни, которую мы не можем остановить, но можем замедлить

Cosmopolitan
Человек с улицы Эйзенштейна. К 100-летию кинорежиссера Станислава Ростоцкого Человек с улицы Эйзенштейна. К 100-летию кинорежиссера Станислава Ростоцкого

Рассказываем истории отношения Станислава Ростоцкого и Сергея Эйзенштейна

СНОБ
Худеем без диет: 5 советов психолога Худеем без диет: 5 советов психолога

Для победы над лишним весом не хватает главного компонента — психологического

Psychologies
Какие физические упражнения нельзя делать после 50 лет: спортивные советы Какие физические упражнения нельзя делать после 50 лет: спортивные советы

Расскажем, как людям старшего возраста тренироваться эффективно и безопасно!

Популярная механика
Как узнать возраст кошки: простые способы Как узнать возраст кошки: простые способы

Есть несколько простых методов выяснить, сколько вашей кошке лет

Популярная механика
Физики научились определять готовность лапши по ее слипанию Физики научились определять готовность лапши по ее слипанию

Физики связали слипание двух лапшин со степенью их готовности

N+1
Зачем просить прощения Зачем просить прощения

Что делать человеку, которого много лет мучает совесть

СНОБ
Проводник к большим заводам: зачем нужен байер для поставок из Китая и как с ним работать Проводник к большим заводам: зачем нужен байер для поставок из Китая и как с ним работать

Что нужно знать предпринимателю о заключении контракта с байером

VC.RU
12 главных причин, почему закладывает нос без насморка 12 главных причин, почему закладывает нос без насморка

Заложенность носа почти всегда указывает на наличие какой-то патологии

Лиза
Проводящая мембрана помогла уменьшить потери углекислого газа при электролизе Проводящая мембрана помогла уменьшить потери углекислого газа при электролизе

Максимальная конверсия углекислого газа достигла 91 процента

N+1
9 пород собак, которые отлично ладят с кошками 9 пород собак, которые отлично ладят с кошками

Кошки и собаки — заклятые враги? Они могут быть заклятыми друзьями

Популярная механика
Все будет cухо! Все будет cухо!

С энурезом нужно бороться с самого начала, как только он наметился

Лиза
Трудоголизм — новая религия: почему нам нравится работать Трудоголизм — новая религия: почему нам нравится работать

Зачем мы так много работаем, с какой стати этим гордимся?

Psychologies
Как воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои Как воспитать кошку: она больше не будет драть ваши обои

На самом деле, воспитать кошку вполне под силу любому хозяину

Популярная механика
«Обладали абсолютным иммунитетом»: кем были первые диктаторы «Обладали абсолютным иммунитетом»: кем были первые диктаторы

Почему родился миф о жестоком и авторитарном правителе, захватившем власть силой

Вокруг света
Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться Время во Вселенной может не существовать вовсе: рассказываем, почему этого не стоит бояться

Существует ли время?

Популярная механика
Миф о «расколдованности»: почему верили в магию в прошлом Миф о «расколдованности»: почему верили в магию в прошлом

Сегодня в словарях и учебниках можно встретить разные определения слова «магия»

Вокруг света
«У меня есть все для счастья, но я его не испытываю» «У меня есть все для счастья, но я его не испытываю»

Как справиться с выматывающей повседневностью?

Psychologies
Богиня Луна, страшная клятва и дочь из головы. Отрывок из книги Марии Махановой о древнегреческих мифах Богиня Луна, страшная клятва и дочь из головы. Отрывок из книги Марии Махановой о древнегреческих мифах

Отрывок из сборника мифов и легенд Древней Греции, пересказанных с юмором

СНОБ
Открыть в приложении