Работа Техасского университета в Сан-Антонио (UTSA) является частью сотрудничества, которое установило мировой рекорд по инновациям в области квантовых вычислений. Это достижение принадлежит Р. Тайлеру Сазерленду, доценту кафедры физики и астрономии Колледжа наук и кафедры электротехники Инженерного колледжа и интегрированного проектирования, который разработал теорию, лежащую в основе эксперимента.
Сообщается, что Сазерленд и его команда установила мировой рекорд по самым точным запутывающим воротам, когда-либо продемонстрированным без лазеров.
Согласно теории учёного, запутывающий элемент принимает два кубита (квантовые биты) и создает операцию над вторичным кубитом, которая зависит от состояния первого кубита.
“Например, если состояние кубита А равно 0, запутывающие ворота ничего не делают с кубитом В, но если состояние кубита А равно 1, то ворота переворачивают состояние кубита В с 0 на 1 или с 1 на 0. – рассказывает он. – Название происходит от того факта, что это может генерировать квантово-механическое свойство, называемое “запутанностью” между кубитами”.
Сазерленд добавляет, что создание запутывающих элементов в квантовом компьютере “без лазера” позволяет сделать его более экономичным и простым в использовании. Он говорит, что цена интегральной схемы, выполняющая затвор без лазера, ничтожно мала по сравнению с десятками тысяч долларов, которые стоит лазер, делающий то же самое.
“Методы без лазерного затвора не имеют недостатков рассеяния фотонов, энергии, стоимости и калибровки, которые обычно связаны с использованием лазеров. – делится специалист. – Этот альтернативный метод затвора соответствует точности лазеров, вместо этого используя микроволны, которые дешевле и проще в калибровке”.
Это достижение в области квантовых вычислений подробно описано в статье “Универсальный контроль кубитов захваченных ионов без использования лазера с высокой точностью”. Она опубликована в научном журнале Nature.
Известно, что квантовые компьютеры обладают потенциалом решать определенные сложные задачи экспоненциально быстрее, чем классические суперкомпьютеры. Одним из наиболее перспективных применений квантовых компьютеров является моделирование самих квантово-механических процессов, например химических реакций, что может сократить количество экспериментальных проб и ошибок, необходимых для решения сложных задач. Эти компьютеры исследуются во многих отраслях промышленности, включая науку, машиностроение, финансы и логистику.
