2013-01-29

Исследования и создание квантовых компьютеров

Исследователи совершили два больших прорыва в системе квантовых вычислений — это квантовая система, построенная на разработках фон Неймана, процессор архитектуры памяти и рабочий цифровой квантовый симулятор, построенный на квантово-компьютерной платформе. Хотя эти разработки опробованы только в лабораторных условиях, но они дают серьезные предпосылки прогнозировать, что квантовый компьютер в ближайшее время будет создан.

Исследователи из университета штата Калифорния в городе Санта-Барбара, разработали и создали квантовый компьютер на основе чипов, основанных на системе фон Неймана, где основой является архитектура воплощающая в себе процессор и память,как единое целое. Этот квантовый процессор (quCPU), является большим прорывом, потому что основан на концепции суперпозиции — это квантовый бит, или кубит, может существовать в двух различных состояниях одновременно. Иначе говоря, это может быть 0 или 1 одновременно и вследствие этого производить вычисления значительно на более высокой скорости, чем система используемая сегодня. Но трудно удерживать кубиты в системе, которая объединяет память произвольного доступа, это является большим шагом к созданию рабочего компьютера. Исследователи понизили температуру quCPU почти до абсолютного нуля, и провели ряд вычислений. Система передавала квантовую информацию по внутренним сетям компьютера, без особых осложнений. В ходе экспериментов они также выяснили, что квантовая память может хранить информацию в течение более длительного периода, чем кубиты. Предпринимались попытки увеличить количество квантовых устройств интегрированных на одном чипе, исследовались различные материалы для повышения эффективности системы.

Другая группа ученых в Австрии, создала экспериментальный квантовый симулятор, для моделирования квантовых процессов, который может помочь улучшить работу квантовых компьютеров. При изготовлении симулятора использованы шесть лазеров для охлаждения атомов кальция, для расчетов используются лазерные импульсы. В ходе экспериментов было выявлено, что система может имитировать различные типы взаимодействующих спиновых систем.

Учитывая открытия двух групп исследователей в создании квантовых систем, можно ожидать, что в ближайшее время будут достигнуты определенные успехи в создании квантовых компьютеров.

Источник

Все новости>>