Прорыв. Кремниевый чип для квантового компьютера

Инженеры и ученые из австралийского Университета Нового Южного Уэльса объявили о создании логической схемы, которая  позволяет перейти непосредственно к постройке сверхмощных квантовых компьютеров на основе традиционных кремниевых технологий. Новые компьютеры обещают долгожданный прорыв в сложных вычислениях, например моделировании поведения  субатомных частиц. До сих пор подобные задачи были не по плечу даже самым мощным суперкомпьютерам.

Схематическое изображение австралийского двухкубитного чипа. Каждый электрон кубита (красный и синий) имеет спин — направленное магнитное поле (обозначено стрелками). Металлические электроды на поверхности чипа используются для управления кубитами, которые взаимодействуют и создают квантовую запутанность

"Наша разработка является прорывом в компьютерных технологиях. Мы создали двухкубитную логическую схему — это  центральный строительный блок квантового компьютера, — рассказывает руководитель команды разработчиков Эндрю Дзурак (Andrew Dzurak). — Важно, что он создан на основе кремния, так же как и современные компьютерные чипы, что облегчает внедрение технологии в производство. На основе нашего чипа гораздо легче сделать полномасштабный квантовый процессор, поскольку он основан на самой распространенной технологии производства. Это отличает нашу технологию от всех аналогичных квантовых чипов".

Классические компьютеры обрабатывают данные в двоичной системе, то есть  с помощью двоичных битов в состоянии 0 или 1. Квантовый бит (кубит) может одновременно существовать в обоих этих состояниях, то есть находиться в так называемой суперпозиции. Квантовый чип использует это явление для производства параллельных вычислений. Так, двухкубитный чип одновременно выполняет операцию из 4 значений, а трехкубитный — 8, и так далее.

Создание полнофункционального квантового чипа позволяет приступить непосредственно к проектированию и постройке функционирующего квантового компьютера. Это станет эпохальным прорывом в компьютерных технологиях. Вычислительные возможности человечества вырастут на порядки, будут сделаны новые открытия, например в области высокоэффективных катализаторов. Также в перспективе во много раз увеличится скорость доступа в интернет, станут возможны высоко детализированные виртуальные реальности, создание искусственного интеллекта и многое другое.