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

Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости Вторую межзвездную комету заподозрили в рекордной старости

Какие свойства у открытого межзвездного объекта — кометы 3I/ATLAS

N+1
Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция Взрывоопасная отрасль: кому выгодна водородная революция

Мир переживает волну масштабных инвестиций в водородную энергетику

Forbes
Археологи раскопали традиционный женский убор летописной муромы Археологи раскопали традиционный женский убор летописной муромы

Что археологи нашли в могильнике летописной муромы

N+1
Советская романтика: речные трамвайчики на Москве-реке Советская романтика: речные трамвайчики на Москве-реке

Вспоминаем историю московских речных трамвайчиков

Maxim
Большое плавание Большое плавание

Экскурсия по «Планете Океан»

Weekend
«Итальянские маршруты Андрея Тарковского». Отрывок из книги «Итальянские маршруты Андрея Тарковского». Отрывок из книги

Отрывок из путеводителя по творчеству Андрея Тарковского

СНОБ
«Бывший муж привел нашу маленькую дочь на встречу с любовницей» «Бывший муж привел нашу маленькую дочь на встречу с любовницей»

Как сделать минимальным ущерб от развода для маленького ребенка?

Psychologies
Тайминги оперативной памяти: разбираемся, какие значения лучше Тайминги оперативной памяти: разбираемся, какие значения лучше

Что такое тайминги оперативной памяти и какое значение они имеют

CHIP
Марк Богатырев. Перезагрузка Марк Богатырев. Перезагрузка

Мне повезло испытать в жизни такую настоящую, трогательную, большую любовь

Коллекция. Караван историй
Самые мощные реактивные двигатели в мире: сравниваем тягу Самые мощные реактивные двигатели в мире: сравниваем тягу

Как сравнить ракетные двигатели и найти лучший?

Популярная механика
Как Гусевской хрустальный завод хранит традиции старинного ремесла Как Гусевской хрустальный завод хранит традиции старинного ремесла

Почему хрусталь становится предметом роскоши?

РБК
Нелюбимая дочь, наследница L'Oréal: кто такая Франсуаза Беттанкур-Майерс Нелюбимая дочь, наследница L'Oréal: кто такая Франсуаза Беттанкур-Майерс

Что известно о наследнице одной из крупнейших бьюти-империй современности

РБК
Как тараканы пережили катастрофу, уничтожившую динозавров: мастера выживания Как тараканы пережили катастрофу, уничтожившую динозавров: мастера выживания

Почему тараканы уцелели, когда на Землю упал огромный метеорит

Популярная механика
С чего начинается родина: как отмечают День святого Патрика в Ирландии С чего начинается родина: как отмечают День святого Патрика в Ирландии

Наше — значит лучшее. Чтобы быть в этом уверенными, ирландцам не нужна реклама

Вокруг света
Отрывок из романа Карме Риера «В запредельной синеве» Отрывок из романа Карме Риера «В запредельной синеве»

Отрывок из романа Карме Риера, выходящего в издательстве «Книжники»

СНОБ
На самом деле мы супергерои: 6 сверхспособностей человеческого тела На самом деле мы супергерои: 6 сверхспособностей человеческого тела

Наш организм — это продуманная до мелочей умная система

Вокруг света
Разум и чувства Разум и чувства

Нестандартное планировочное решение и минималистская стилистика

SALON-Interior
«Формулы на все случаи жизни: Как математика помогает выходить из сложных ситуаций» «Формулы на все случаи жизни: Как математика помогает выходить из сложных ситуаций»

Отрывок из книги «Формулы на все случаи жизни» — о пользе уравнений

N+1
Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы Наука в мире фэнтези: как Брендон Сандерсон создает магические системы

Магия и наука – это полные противоположности? Нет!

Популярная механика
Омолодит и украсит: как подобрать челку по форме лица Омолодит и украсит: как подобрать челку по форме лица

Уак правильно подобрать челку по форме лица?

VOICE
Правильный пирсинг сосков: 11 советов тем, кто решился проколоть грудь Правильный пирсинг сосков: 11 советов тем, кто решился проколоть грудь

Что нужно знать, прежде чем сделать себе пирсинг сосков?

VOICE
9 фактов о космосе, в которые трудно поверить 9 фактов о космосе, в которые трудно поверить

Что необычного скрывает космос?

РБК
5 вопросов про Пасху 5 вопросов про Пасху

Объясняем странные традиции, связанные с главным христианским праздником

Maxim
Забытые рецепты кочевников: 3 блюда из конины Забытые рецепты кочевников: 3 блюда из конины

Отношение людей к употреблению в пищу конины определяют национальные обычаи

Вокруг света
Как открыть бутылку вина без штопора: 6 способов, которые точно сработают Как открыть бутылку вина без штопора: 6 способов, которые точно сработают

Как открыть вино без штопора с помощью шести вариантов

ТехИнсайдер
«Парень считает, что я невнимательная и неблагодарная» «Парень считает, что я невнимательная и неблагодарная»

Как научиться слушать и слышать других людей

Psychologies
Врачи поставили испанцу диагноз по переползающим пятнам на коже Врачи поставили испанцу диагноз по переползающим пятнам на коже

Стронгилоидоз — редкая болезнь, которую вызывает круглый червь

N+1
Марианская впадина: роуд-стори потерянных душ с собакой, курицей и урной с прахом Марианская впадина: роуд-стори потерянных душ с собакой, курицей и урной с прахом

Отрывок из книги «Марианская впадина» — о близости двух одиноких людей

Forbes
Слабое магнитное поле остановило вращение молекул Слабое магнитное поле остановило вращение молекул

Физики исследовали возможность управления исходом дифракции молекул дейтерия

N+1
«Ты не пройдёшь!» кто ловит космических странников на пути к земле «Ты не пройдёшь!» кто ловит космических странников на пути к земле

Как Юпитер и Сатурн защищают Солнечную систему от непрошенных гостей

Наука и жизнь
Открыть в приложении