Создана архитектура универсального квантового компьютера

Квантовые компьютеры работают с так называемыми кубитами, или квантовыми битами. Они могут одновременно принимать значение логического ноля и логической единицы. Благодаря этому по мере увеличения количества кубитов быстродействие растёт в геометрической прогрессии. Но существуют и серьёзные сложности. Поскольку квантовую информацию нельзя скопировать, её невозможно сохранить в памяти, как в классическом компьютере. А поэтому все кубиты в квантовой вычислительной системе должны иметь возможность взаимодействовать друг с другом. К тому же квантовые компьютеры очень чувствительны к помехам.

Создана новая архитектура универсального квантового компьютера

В 2015 году исследователи Вольфганг Лехнер (Wolfgang Lechner), Филипп Хауке (Philipp Hauke) и Питер Золлер (Peter Zoller) предложили новую архитектуру для квантового компьютера, которая теперь названа в их честь — LHZ. Идея заключается в том, что физические кубиты кодируют не логические биты, а относительную согласованность. Это означает, что не все кубиты должны взаимодействовать друг с другом. Теперь учёные показали, что предложенная концепция может применяться в том числе в универсальных квантовых компьютерах.

Новая архитектура также предполагает эффективное аппаратное исправление ошибок. При обычном подходе значительные ресурсы должны выделяться для защиты квантовой информации, что существенно увеличивает количество необходимых кубитов. Предложенная модель предусматривает применение двухступенчатой коррекции, при которой ошибки одного типа устраняются на аппаратном уровне, а другого — на программном.

Разработанная технология позволит ускорить сложные квантовые вычисления определённого типа, например, преобразования Фурье и выполнение алгоритма Шора.

Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!