Создан самый маленький в мире квантовый компьютер
Новый модульный квантовый компьютер можно разместить на двух серверных стойках. Несмотря на свой маленький размер относительно других устройств, он способен создать рекордное запутанное состояние из 24 частиц
Квантовые компьютеры способны выполнять вычисления во много раз быстрее классических. По крайней мере, в теории. На практике же реализация таких вычислительных устройств упирается в сложность удержания квантового состояния и высокую восприимчивость системы к помехам из окружающей среды. Так, для генерации квантового состояния нужно опустить температуру системы до нескольких кельвинов и защитить ее от помех извне. Как правило, для этого требуется достаточно объемная аппаратура.
Физикам из Инсбрукского университета удалось создать квантовый компьютер, который помещается внутри двух стандартных серверных стоек, каждая объемом 1,7 м3. В своем устройстве авторы использовали оптические кубиты, которые кодировали квантовую информацию в двух электронных состояниях ионов кальция. Информация передается между ионами, а лазерные импульсы могут изменять состояния частиц и создавать запутанность.
Исследователям удалось связать в единую систему 24 частицы, но физики сообщают о возможности увеличения этого количества минимум в два раза. Сама система представляет собой несколько алюминиевых модулей, которые помещаются друг на друга в стандартных серверных стойках. Такая реализация привлекает тем, что ее можно воплотить на уже существующем оборудовании, без необходимости придумывать новые конструкции для установки на них элементов квантового компьютера.
Вычислительная система в полном сборе состоит из двух стоек, в одной из которых находятся устройства для генерации и управления лазерным светом, а также для маршрутизации и его переключения. Вторая стойка содержат основную ионную ловушку, электрические компоненты для манипулирования квантовыми состояниями ионов и компоненты для связи и дистанционного управления системой.
Исследование опубликовано в журнале PRX Quantum.
