В США создали чип для квантового компьютера из «искусственных атомов»

Суббота, 11 июля, 2020 20:35

Ученые из Массачусетского института технологий разработали способ изготовления так называемых «искусственных атомов» для производства самых больших в мире квантовых чипов. Эти атомы были созданы в микроскопических кусочках алмаза. Профессор кафедры электрической инженерии и компьютерных наук Массачусетского института технологий Дирк Енгланд убежден, что достижение его команды стало «переломным моментом» в области разработки квантовых процессоров. Об этом пишет «Униан» со ссылкой на The Independent.

Обычные компьютеры и процессоры используют «биты» в своих чипах. Их состояние бинарное: они либо включены, либо нет. Приложения, интернет-сайты и компьютерные программы состоят из информации, закодированной таким образом. 1 означает включенное состояние, а 0 — выключенное. Таким образом, с помощью единиц и нулей записывается двоичный код.

Однако, в течение последних лет инженеры достигли прогресса в разработке квантовых компьютеров, которые представляют совершенно новый взгляд на такие системы. Физики заметили, что некоторые элементарные частицы способны существовать в спектре состояний между условным 1 и 0. Квантовые компьютеры используют так называемые «кубиты», а не биты. Эти единицы информации могут быть не только «включенными» и «выключенными», а и в некотором промежуточном состоянии.

Для примера издание приводит задачу поиска выхода из лабиринта. Обычный компьютер будет искать решение, испытывая каждый потенциальный маршрут один за одним. Квантовый компьютер способен проверить все маршруты одновременно.

«На протяжении последних 20 лет квантовой инженерии ключевой целью было построить системы искусственных кубитов в масштабах, которые бы могли сравниться с масштабами микроэлектроники», — сказал Енгланд.

Однако, несмотря на весь прогресс, изготовление таких квантовых материалов оказалось чрезвычайно сложным. Только атом, который проявляет квантовое поведение, контактирует с другим атомом, его квантовое состояние мгновенно исчезает. Поэтому создать квантовые прототипы легко, но не целый компьютер.

Искусственные атомы, которые Енгланд называет «квантовыми микрочипсетами», состоят из цветных центров в алмазах. Это дефекты углеродистой решетки алмазов, в которых недостает атомов. Эти пробелы заполнены другими атомами таких элементов как германий и кремний. Искусственные атомы излучают цветные частички света, которые способны нести квантовую информацию, представленную кубитом. Вызов такой модели, однако, состоит в построении платформы, которую можно было бы увеличить в масштабах и превратить в чипы с тысячами и миллионами кубитов.



Самые интересные новости на Нашем Telegram-канале


Теги: