В отличие предшественников, авторский вычислитель оказался более стабильным

N+1Наука

Нейтральные атомы справились с решением оптимизационных задач

Физики собрали систему нейтральных атомов, способную генерировать запутанные состояния и реализовывать квантовые алгоритмы. В отличие от своих предшественников, новый вычислитель оказался более стабильным и масштабируемым благодаря использованию долгоживущих атомов-кубитов. Работа опубликована в журнале Nature.

Оксана Борзенкова

T. M. Graham et al. / Nature, 2022

Сложность масштабирования квантовых вычислителей таится не только в том, чтобы готовить стабильные и корректные кубиты, но и совершать операции над ними с высокой точностью. В гейтовой модели за последнее отвечают квантовые вентили, которые довольно сложно сделать идеальными, поэтому наращивать число кубитов помогает коррекция ошибок.

Ученым уже удавалось реализовывать одно- и двухкубитные вентили в системе нейтральных атомов, а сами атомы получалось хорошо выстраивать в двумерные массивы и измерять. Объединение двух экспериментов позволяет говорить о масштабируемости квантовых вычислителей на нейтральных атомах.

Именно этой идеей руководствовались физики из Висконсинского университета в Мадисоне под руководством Марка Саффмана (Mark Saffman). Авторам удалось собрать в ловушке массив из атомов, на основе которого они приготовили запутанное состояние и продемонстрировали работу двух квантовых алгоритмов.

Массив атомов Цезия формировался с помощью решетки из оптических пучков, которую можно было видеть на другом участке камеры, фиксирующей флуоресценцию от захваченных атомов. Все схемы, необходимые для запутывания и решения задач с помощью квантовых алгоритмов, собирались из набора универсальных вентилей. Например, для реализации вращений общего вида требовался мощный импульсный микроволновый источник, а для локальных вращений в плоскости — лазер с длиной волны 459 нанометров.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Гремучие змеи попили воды с тел сородичей Гремучие змеи попили воды с тел сородичей

Герпетологи изучили, как зеленые гремучники собирают дождевую воду

N+1
7 хитростей для «ленивого» похудения 7 хитростей для «ленивого» похудения

Для больших успехов иногда достаточно очень маленьких изменений

Популярная механика
Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям Редкоземельные металлы: что такое, почему редкие и зачем нужны людям

Какие металлы считаются редкоземельными и почему получили такое название

ТехИнсайдер
Крепче стали под прессом Крепче стали под прессом

Мы обратились к Павлу Деревянко для срочной подзарядки оптимизмом

Men’s Health
Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа Леди Гага от декаданса: как маркиза Луиза Казати стала королевой эпатажа

Как середине XX века итальянская аристократка стала Леди Гагой своего времени

Правила жизни
Как купить хороший б/у смартфон: гайд по проверке гаджета Как купить хороший б/у смартфон: гайд по проверке гаджета

Как проверить б/у смартфон и не потерять деньги при покупке

CHIP
Неизвестная страница истории Варшавского гетто: как врачи смогли остановить эпидемию Неизвестная страница истории Варшавского гетто: как врачи смогли остановить эпидемию

Медикам, оказавшимся в гетто, удалось предотвратить распространение сыпного тифа

Вокруг света
В ловушке саморазрушения: как разобраться в причинах самосаботажа и справиться с ним В ловушке саморазрушения: как разобраться в причинах самосаботажа и справиться с ним

Какие существуют формы самосаботажа, как их отслеживать и пресекать

Forbes
5 продуктов для завтрака, которые помогут похудеть 5 продуктов для завтрака, которые помогут похудеть

Как сделать свой завтрак самым полезным приемом пищи за день

Популярная механика
Пять правил лекарственной безопасности Пять правил лекарственной безопасности

Для сохранения здоровья надо знать правила лекарственной безопасности

Здоровье
Как вырастить картофель, не прикасаясь к лопате Как вырастить картофель, не прикасаясь к лопате

Веселые методики выращивания картофеля

Maxim
Какие датчики можно найти в смартфонах: для чего они нужны и как устроены Какие датчики можно найти в смартфонах: для чего они нужны и как устроены

Какие датчики есть в смартфонах, для чего они предназначены и как работают

CHIP
Мэри Эннинг: история тринадцатилетней девочки, которая перевернула представления о Юрском периоде Мэри Эннинг: история тринадцатилетней девочки, которая перевернула представления о Юрском периоде

Мэри Эннинг — гениальная одиночка, совершившая множество открытий

Популярная механика
Зоологи описали новый вид глубоководных корономедуз Зоологи описали новый вид глубоководных корономедуз

Американские биологи описали неизвестную ранее медузу

N+1
Королевское искушение: 5 блюд марокканской кухни Королевское искушение: 5 блюд марокканской кухни

В марокканской кухне экстравагантно сочетаются разные вкусы

Вокруг света
10 неожиданных лайфхаков с металлической мочалкой: незаменимые советы для дома и быта 10 неожиданных лайфхаков с металлической мочалкой: незаменимые советы для дома и быта

Металлическая мочалка или губка — обязательный предмет на каждой кухне

Популярная механика
6 основных ошибок при маскировке темных кругов под глазами: варианты исправления 6 основных ошибок при маскировке темных кругов под глазами: варианты исправления

Как убрать темные круги под глазами и избежать ошибок при маскировке

VOICE
В чем секрет идеального кофе: честный рассказ бариста из Италии В чем секрет идеального кофе: честный рассказ бариста из Италии

Кофе как музыка. Его надо чувствовать, в его ритме надо жить

Вокруг света
Постапокалипсис сегодня Постапокалипсис сегодня

Как кино описывает мир после катастрофы

Weekend
Не поеду, а то заболею. Как перестать бояться за свое здоровье во время путешествий Не поеду, а то заболею. Как перестать бояться за свое здоровье во время путешествий

Возможность заболеть – не значит, что не стоит никуда ездить

Лиза
Спящая красавица из Турвилля: как уснувшая девочка пришла в себя уже взрослой Спящая красавица из Турвилля: как уснувшая девочка пришла в себя уже взрослой

11-летняя девочка Эллен Сэдлер заснула и проспала девять лет

Cosmopolitan
5 вопросов про Пасху 5 вопросов про Пасху

Объясняем странные традиции, связанные с главным христианским праздником

Maxim
Тектонические сдвиги: с чем столкнутся работодатели и соискатели в 2022 году Тектонические сдвиги: с чем столкнутся работодатели и соискатели в 2022 году

Что будет с вакансиями и каким настроением охвачены соискатели?

Forbes
Мерцающий огонь добавил динамики палеолитическим гравюрам Мерцающий огонь добавил динамики палеолитическим гравюрам

Ученые исследовали гравюры мадленской археологической культуры

N+1
Простые упражнения от головокружения Простые упражнения от головокружения

Головокружение – сигнал о том, что с организмом не все в порядке

Лиза
Отрывок из книги Александра Панчина «Сумма биотехнологии» Отрывок из книги Александра Панчина «Сумма биотехнологии»

О чтении молекул ДНК и перспективах генной инженерии

СНОБ
Женщина-собственница: чем ты рискуешь, если считаешь мужчину своим имуществом Женщина-собственница: чем ты рискуешь, если считаешь мужчину своим имуществом

«Мой мужчина должен быть только моим» — чем это может обернуться на практике?

Cosmopolitan
20 продуктов, о высокой калорийности которых вы даже не догадывались 20 продуктов, о высокой калорийности которых вы даже не догадывались

Являются ли полезными и не жирными продукты, что лежат у вас в корзине?

Популярная механика
5 вопросов об аллергии 5 вопросов об аллергии

Аллергия — болезнь, на которую не начхать

Maxim
Как найти подходящее слово. Отрывок из книги переводчика Владимира Бабкова Как найти подходящее слово. Отрывок из книги переводчика Владимира Бабкова

Переводчик англоязычной прозы написал книгу о том, как устроена его работа

СНОБ
Открыть в приложении