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

Меланжевые войны Меланжевые войны

Выгодно ли превращать ресурсы в оружие

N+1
Химики получили неорганический аналог ферроцена Химики получили неорганический аналог ферроцена

Химикам удалось синтезировать полностью неорганический аналог ферроцена

N+1
Гремучие змеи попили воды с тел сородичей Гремучие змеи попили воды с тел сородичей

Герпетологи изучили, как зеленые гремучники собирают дождевую воду

N+1
6 продуктов, которые точно не помогут похудеть 6 продуктов, которые точно не помогут похудеть

Пищевые ловушки здоровых продуктов

Популярная механика
Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно Целибат сведет в могилу: почему не заниматься сексом смертельно опасно

Наука в очередной раз доказала, что секс — это лучшее лекарство

Maxim
Модифицированный молочный лактококк предотвратит кишечный дисбактериоз после приема антибиотиков Модифицированный молочный лактококк предотвратит кишечный дисбактериоз после приема антибиотиков

Биологи изменили геном бактерии Lactococcus lactis

N+1
Клара Новикова: «Я могу играть дуру, но не быть ею» Клара Новикова: «Я могу играть дуру, но не быть ею»

У меня интуиция сумасшедшая, она и подсказывала: все получится

Караван историй
На черепе гоминина из Дманиси нашли три травматических повреждения На черепе гоминина из Дманиси нашли три травматических повреждения

Изменение костной ткани гоминина, возможно, связано с инфекционным заболеванием

N+1
Кем ты будешь, когда вырастешь: чем молодые предприниматели могут помочь подросткам Кем ты будешь, когда вырастешь: чем молодые предприниматели могут помочь подросткам

Молодые предприниматели делятся опытом с подростками и помогают им найти себя

Forbes
Дольше держит заряд и не виснет: рассказываем, как прокачать iPhone в домашних условиях Дольше держит заряд и не виснет: рассказываем, как прокачать iPhone в домашних условиях

С нашими советами твой гаджет обретет новую жизнь

Maxim
Как в СССР появились БОРЗые: 5 самых известных тунеядцев Как в СССР появились БОРЗые: 5 самых известных тунеядцев

Они были не бездельниками, а людьми творческих профессий

Вокруг света
Секреты невербалики: как жесты и мимика невольно выдают нашу ложь Секреты невербалики: как жесты и мимика невольно выдают нашу ложь

наука, занимающаяся невербальными компонентами коммуникации

ТехИнсайдер
Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий Хуже ранений: что происходит с женщинами в зонах боевых действий

Во время войн уязвимые группы становятся жертвами нарушения прав человека

Forbes

Дэвид Фравор встречался с необычными и объектами в воздухе и в глубинах океана

ТехИнсайдер
Do you speak «рунглиш»? Какие языки должен выучить космонавт перед полетом на МКС Do you speak «рунглиш»? Какие языки должен выучить космонавт перед полетом на МКС

Для покорения космических просторов требуется еще и знание иностранного языка

Популярная механика
30 лет живет жизнью королевы, забыв о себе: всё об официальном двойнике Елизаветы II 30 лет живет жизнью королевы, забыв о себе: всё об официальном двойнике Елизаветы II

Мало кто знает, что у королевы Елизаветы есть официальный двойник

VOICE
Что запрещено фотографировать в России Что запрещено фотографировать в России

Что действительно нельзя фотографировать на территории Российской Федерации

Cosmopolitan
«Я старею, и это неожиданность» «Я старею, и это неожиданность»

Может быть, стоит изменить свое отношение к старости?

Psychologies
Семь фильмов по мотивам книг — с весенним настроением Семь фильмов по мотивам книг — с весенним настроением

Cемь отличных фильмов с весенним настроением, снятых по мотивам популярных книг

СНОБ
Десять часов о Майкле Джордане: 8 лучших документальных фильмов и сериалов про спорт Десять часов о Майкле Джордане: 8 лучших документальных фильмов и сериалов про спорт

Спортивные драмы и рекорды — универсальный источник вдохновения для режиссеров

Forbes
Можно ли выпасть во время катания на американских горках и другие интересные факты о парке развлечений Можно ли выпасть во время катания на американских горках и другие интересные факты о парке развлечений

Выясняем все подробности о создании и устройстве парка аттракционов

Популярная механика
Гормоны стресса: что они делают с нами и можно ли ими управлять Гормоны стресса: что они делают с нами и можно ли ими управлять

Как работают гормоны стресса и как помочь себе пережить сложное время

Psychologies
Как на Руси встречали девушек, которые сбежали из гарема обратно на родину Как на Руси встречали девушек, которые сбежали из гарема обратно на родину

Почему не всех вернувшихся из турецких гаремов русских девушек прощали?

Cosmopolitan
Обитавший 336 миллионов лет назад тетрапод оказался обладателем длинного четвертого пальца Обитавший 336 миллионов лет назад тетрапод оказался обладателем длинного четвертого пальца

Своим длинным четвертым пальцем тетрапод напоминал ящериц

N+1
Принцесса Диана без короны и «случайный кадр»: что нужно знать о легендарном фотографе Патрике Демаршелье Принцесса Диана без короны и «случайный кадр»: что нужно знать о легендарном фотографе Патрике Демаршелье

Патрик Демаршелье снимал супермоделей и принцессу Диану, сотрудничал с Pirelli

Esquire
Директор Фонда Хабенского Екатерина Бартош — о благотворительности Директор Фонда Хабенского Екатерина Бартош — о благотворительности

Екатерина Бартош — о работе с холодной головой и важности помощи фандрайзинга

СНОБ
Как питаться, чтобы жить долго, чтобы прожить еще дольше Как питаться, чтобы жить долго, чтобы прожить еще дольше

Рассказываем, как благодаря простым продуктам приблизиться к бессмертию

Вокруг света
Комедии, фильмы из детства и «Властелин колец»: как вылечить весеннюю апатию с помощью кино Комедии, фильмы из детства и «Властелин колец»: как вылечить весеннюю апатию с помощью кино

Как хорошее кино может помочь справиться с плохим настроением?

Популярная механика
Нейробиологи описали стандартную траекторию развития головного мозга Нейробиологи описали стандартную траекторию развития головного мозга

Нейробиологи вывели стандартную кривую развития человеческого мозга

N+1
Путеводитель по Асгарду: чем заняться в мире скандинавских богов Путеводитель по Асгарду: чем заняться в мире скандинавских богов

Скандинавские мифы: кроме Мидгарда, мира людей, существует еще восемь царств

Популярная механика
Открыть в приложении