Прорыв на квантовых компьютерах: создано самое большое массив 6100 кубиков

Квантовые компьютеры должны увеличить свою вычислительную мощь и исправить неизбежные ошибки, и для этой цели они нуждаются в кубиках: тысячи и сотни тысяч. США, физики, сделали важный шаг в этом направлении. Они создали самый большой набор кубитов, когда-либо собравшихся 6100 кубиков нейтральных атомов в лазерной ловушке. До сих пор в таких массиях содержались только сотни кубов.

Команда ученых из Калифорнийского технологического института закрыла атомы цезиума в вакуумных ловушках, используя лазерные пинцет — небольшие сфокусированные легкие лучи. Разделив лазерный луч на 12 000 пинцетов, они разместили 6100 кубиков в сетку.

Основным достижением команды было сохранить качество суперпозиции — Квантовое явление, при котором кубики могут находиться в двух условиях одновременно — по мере увеличения их числа. Кубики оставались в суперпозиции примерно в 13 секунд, почти в 10 раз длиннее, чем при предыдущих попытках таких систем, пишет т.е.

Кроме того, точность управления отдельными кубами составила 99,98%.

«Часто предполагается, что крупномасштабное, большое количество атомов приводит к более низкой точности», — сказал Гойхей Номура, один из исследователей. — Но наши результаты показывают, что мы можем достичь оба. Низкокачественные кубики бесполезны. Теперь у нас есть количество и качество. «

Исследователи продемонстрировали, что можно перемещать атомы цезия в сотни микрометров вокруг массива, не нарушая состояние суперпозиции. Это преимущество кубического с нейтральными атомами над сверхпроводящими кубами. Более свободное движение кубиков поможет будущим компьютерным машинам эффективно исправить ошибки.

Следующей целью является крупная коррекция ошибок, которая требует тысяч физических кубиков.

Следующим шагом для ученых является обеспечение того, чтобы кубики запутались, после чего они могут действовать как единственная система. Это именно то, что делает полномасштабные квантовые расчеты и играет ключевую роль в моделировании естественных явлений-от экзотических состояний материи к квантовым полям, которые образуют пространственное время.