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

Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва Неандертальцы сделали ретушеры из костей пещерного льва

Неандертальцы изготавливали предметы из костей пещерных львов

N+1
Ипотечная дилемма: брать или не брать? Ипотечная дилемма: брать или не брать?

Вопрос «куда нести деньги из-под дивана» возникает все чаще

Maxim
Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры Во Франции раскопали детально проработанную голову палеолитической Венеры

Чем ученых заинтересовал один из артефактов на стоянке Амьен-Ренанкур-1

N+1
Как менялся климат нашей планеты: непредсказуемые колебания Как менялся климат нашей планеты: непредсказуемые колебания

Насколько велико влияние человечества на климат планеты, почему он меняется

Популярная механика
Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями Плохой «ритм» сна связан с 83 болезнями

Люди плохо представляют, сколько они на самом деле спят

ТехИнсайдер
30 интересных фактов, которые здорово разбавят ваши трудовые будни 30 интересных фактов, которые здорово разбавят ваши трудовые будни

Наткнетесь на обломки шоколадки Kit Kat и узнаете тайну пластилина Play-Doh

Популярная механика
10 редких видов собак: породы для тех, кто хочет завести необычного питомца 10 редких видов собак: породы для тех, кто хочет завести необычного питомца

Решили завести собаку редкой породы?

ТехИнсайдер
Английские «люди» оказались скорее мужчинами Английские «люди» оказались скорее мужчинами

Судя по контексту, people — это скорее мужчины, чем женщины

N+1
Погода в доме: как сохранить устойчивые отношения в коллективе во время кризиса Погода в доме: как сохранить устойчивые отношения в коллективе во время кризиса

Как вести себя руководителю в кризисные времена

Inc.
Кристоф Андре: «Умение утешать и принимать утешение может открыть перед вами множество новых путей к счастью и благополучию» Кристоф Андре: «Умение утешать и принимать утешение может открыть перед вами множество новых путей к счастью и благополучию»

Кристоф Андре, специалист по лечению тревожных и депрессивных расстройств

Здоровье
Туристы пересластили рацион багамских игуан виноградом Туристы пересластили рацион багамских игуан виноградом

Обыкновенные циклуры пользуются большой популярностью у туристов

N+1
Тыква вкуснее дыни? Тыква вкуснее дыни?

Что в тыкве примечательного: размер, вкус или польза для здоровья?

Наука и жизнь
Не только «Москва»: 10 знаменитых кораблей российского флота, которые затонули Не только «Москва»: 10 знаменитых кораблей российского флота, которые затонули

Некоторые из них тонули бездарно, другие подарили нам героические истории.

Maxim
Трудоголизм — новая религия: почему нам нравится работать Трудоголизм — новая религия: почему нам нравится работать

Зачем мы так много работаем, с какой стати этим гордимся?

Psychologies
Смотри в оба! Смотри в оба!

Несколько самых распространенных мифов о глазах

Лиза
Британцы: что нужно знать о кошках этой породы Британцы: что нужно знать о кошках этой породы

Для тех, кто хочет завести британскую короткошерстную кошку

Популярная механика
Как выглядят самые странные советские постройки: что с ними стало сегодня? Как выглядят самые странные советские постройки: что с ними стало сегодня?

Советская архитектура одновременно пугает и восхищает

Cosmopolitan
FDA одобрило мясо генетически отредактированных короткошерстных коров FDA одобрило мясо генетически отредактированных короткошерстных коров

Генетически отредактированные коровы лучше переносят жаркую погоду

N+1
10 скандальных и спорных высказываний Владимира Жириновского 10 скандальных и спорных высказываний Владимира Жириновского

Несколько ярких и спорных цитат Владимира Жириновского

Esquire
Мужской переполох Мужской переполох

Гормоны! На старт, внимание – март! Как избежать стороннего влияния на мужчину?

Лиза
Как пережить разрыв? Советы Михаила Лабковского Как пережить разрыв? Советы Михаила Лабковского

Как правильно переживать расставание, какие мысли помогут справиться быстрее?

VOICE
Спустить паруса: лучшие марины Средиземноморья Спустить паруса: лучшие марины Средиземноморья

О самых современных, комфортных и живописных стоянках для яхт в Средиземном море

Forbes Life
7 нелепых диет: почему стоит держаться от них подальше 7 нелепых диет: почему стоит держаться от них подальше

Рассмотрим топ-7 нелепых диет, которых не стоит придерживаться

Psychologies
Управление временем: как успевать учиться, работать и отдыхать Управление временем: как успевать учиться, работать и отдыхать

Как максимально продуктивно использовать свое время?

ТехИнсайдер
Физики оценили роль квантовой когерентности в работе птичьего компаса Физики оценили роль квантовой когерентности в работе птичьего компаса

Как устроена чувствительность к магнитому полю у перелетных птиц?

N+1
От липосакции до коррекции ушей: какую пластику мужчины делают чаще всего От липосакции до коррекции ушей: какую пластику мужчины делают чаще всего

Желание улучшить свою внешность присуще не только женщинам

Cosmopolitan
Большое яблоко: история московского агентства недвижимости, которое меняет рынок Большое яблоко: история московского агентства недвижимости, которое меняет рынок

Основатель Apple Real Estate — почему продажи в недвижимости не самое главное

Inc.
Новая реальность на валютном рынке: как теперь формируется курс рубля Новая реальность на валютном рынке: как теперь формируется курс рубля

Рынок капитала почти перестал оказывать влияние на курс рубля

Forbes
«Устраиваю скандалы мужу из-за прошлых обид. Что делать?» «Устраиваю скандалы мужу из-за прошлых обид. Что делать?»

«Письма гнева» могут помочь безопасным способом выразить свои эмоции

Psychologies
Внутри золотой амулетницы из крымского могильника оказалась сера Внутри золотой амулетницы из крымского могильника оказалась сера

Российские археологи представили результаты исследования могильника Фронтовое-3

N+1
Открыть в приложении