Ученые получили первые практические подтверждения превосходства квантовых компьютеров над классическими

Квантовые вычисленияВ течение достаточно долгого периода времени квантовые компьютеры были не более чем фантастической идеей, но уже сегодня эта идея очень близка к реальному воплощению благодаря тому, что правительства многих стран и руководство крупных компаний интенсивно вкладывает капитал в развитие квантовых технологий. На свете уже существуют даже коммерческие образцы "спорных" квантовых компьютеров компании D-Wave, но до последнего времени еще ни разу не было получено надежных доказательств так называемого квантового превосходства, кардинального превосходства квантовых компьютеров над классическими компьютерами при решении определенных и оптимизированных для этого вычислительных задач.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученым впервые удалось создать "квантовую искусственную жизнь"

Квантовая жизньМожет ли происхождение жизни быть объяснено с точки зрения законов квантовой механики? И если да, то существуют ли квантовые алгоритмы, в которых непосредственно закодирована жизнь? Частичные ответы на эти вопросы были получены группой ученых, которые провели симуляцию на одном из самых мощных суперкомпьютеров компании IBM. Модель, в которой были закодированы принципы поведения, связанные с саморепликацией, взаимодействиями между индивидуумами, неизбежной смертью и т.п., показала, что специально разработанный квантовый алгоритм может быть запущен на квантовом компьютере, который после этого обретет способности максимально точно подражать некоторым из видов биологических существ из реального мира.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученым впервые удалось "телепортировать" квантовый логический элемент

Квантовая телепортацияИсследователи из Йельского университета впервые в истории науки продемонстрировали возможность телепортации не только квантовой информации, но и состояния квантового логического элемента, каждый из которых был представлен отдельным квантовым битом, кубитом. Эта возможность, осуществляемая в строго заданный и полностью контролируемый момент времени, открывает новый путь для создания новой архитектуры модульных квантовых компьютеров, к которым в случае необходимости, можно будет подключать дополнительные модули, увеличивая вычислительную мощность этих систем.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Создан первый кремниевый квантовый компьютер с двумя кубитами на основе фотонов света

Фотонный квантовый процессорИспользование кремния, на базе которого построены практически все современные компьютерные чипы, позволяет упаковать на однокристальную схему сотни миллионов и миллиарды транзисторов. Этот же материал в будущем может стать основой и гораздо более мощных квантовых компьютеров, что наглядно продемонстрировали ученые из Национального университета оборонных технологий (National University of Defense Technology) в Чанше, Китай. Эти ученые недавно продемонстрировали кремниевый чип универсального квантового компьютера с двумя кубитами, основой которых являются фотоны света.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые научились создавать квантовые сети произвольной конфигурации, используя явление квантовой запутанности

Квантовая запутанностьГруппа исследователей QuTech из Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработала технологию создания квантовой запутанности между двумя чипами, при этом, запутанность между отдельными элементами этих чипов, кубитами, возобновляется быстрее, чем она разрушается в результате влияния квантовой декогеренции. Все это стало возможным благодаря разработке нового протокола коммуникаций и дополнительных мер по защите хрупкой квантовой запутанности от разрушительного влияния внешней среды. И эти новые принципы позволят построить квантовые сети с произвольным количеством произвольно связанных друг с другом узлов, которые в будущем могут стать основой реального квантового Интернета.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Компания Intel сделала самый маленький квантовый вычислительный чип со спин-кубитами

Квантовый чип компании IntelСпециалисты компании Intel, специализирующиеся в области квантовых вычислений, начали тестирование нового крошечного квантового чипа с кубитами на базе спин-эффекта. Этот чип был изготовлен на фабрике компании D1D Fab в Орегоне при помощи тех же самых кремниевых технологии, которые используются для производства миллиардов экземпляров компьютерных чипов. И этот чип является самой маленькой квантовой вычислительной системой, когда-либо созданной специалистами компании Intel.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Разработана технология передачи квантовой информации при помощи звука

Квантовая системаСовременная область квантовой физики уже почти вплотную приблизилась к моменту технологического прорыва, после которого на свете появятся новые типы датчиков, безопасных коммуникационных технологий и, безусловно, квантовые компьютеры. Однако, главным препятствием к этому прорыву пока является отсутствие подходящего способа соединения и управления достаточно большим числом компонентов квантовых систем, в роли которых могут выступать даже отдельные атомы. Группа исследователей из Венского Технологического университета (TU Wien) и Гарвардского университета недавно нашла новый способ передачи квантовой информации. Они предлагают использовать для этого очень слабые механические колебания, точнее, "пакеты" этих звуковых колебаний, известных под названием фононы.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан "рекордный" квантовый регистр, состоящий из 20 запутанных кубитов

Запутанные кубитыЗа последние годы исследователи, работающие в области квантовых вычислений, добились некоторых успехов и на свет уже начали появляться квантовые вычислительные системы, количество квантовых битов, кубитов, в которых исчисляется несколькими десятками. Тем не менее, для реализации полноценных квантовых вычислений требуется, чтобы эти кубиты могли объединяться в квантовые регистры при помощи явления квантовой запутанности. При этом, размер (разрядность) этих регистров должна быть достаточной для того, чтобы при их помощи можно было выполнять самые сложные процедуры обработки квантовой информации.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Компания Alibaba запускает собственный 11-кубитовый квантовый компьютер, доступный в виде облачного сервиса

Alibaba CloudНедавно известная китайская компания Alibaba открыла доступ к 11-кубитовому квантовому компьютеру, реализованному в виде облачного сервиса. Здесь следует отметить, что подобный сервис имеет в своем распоряжении и компания IBM, только количество кубитов квантового компьютера в последнем случае составляет 20. Пользователи облачного "квантового" сервиса Alibaba Cloud могут получить доступ, запустить собственноручно написанные или написанные под заказ алгоритмы на квантовом процессоре и загрузить результаты проведенных вычислений.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Bristlecone - новый 72-кубитовый квантовый процессор компании Google

Квантовый процессор BristleconeНа встрече американского Физического общества, которая проходила недавно в Лос-Анджелесе, представители лаборатории Quantum AI lab компании Google представили Bristlecone, свой новый квантовый процессор. На сегодняшний день процессор Bristlecone является самым мощным квантовым процессором, ведь на его кристалле расположено целых 72 квантовых бита, кубита.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Исследователи продемонстрировали работоспособный элемент Тоффоли, реализованный на базе трех-кубитной квантовой системы

Прототип квантового процессораИсследователи из китайского Научно-технического университета (University of Science and Technology of China) продемонстрировали первую практическую реализацию так называемого логического элемента Тоффоли (вентиля Тоффоли, Toffoli gate), на базе которого был создан простейший квантовый процессор с шестью квантовыми полупроводниковыми точками, кубитами. Отметим, что данный случай является первой реализацией элемента Тоффоли в виде полупроводниковой квантовой системы и данное достижение дает начало возможности создания полупроводниковых квантовых вычислительных систем более крупного масштаба.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Разработан новый способ охлаждения квантовых устройств, основанный на использовании явления интерференции

ИнтерференцияСамые важные узлы квантовых вычислительных систем, квантовые биты, кубиты, невероятно чувствительны к тепловым помехами, что для нормальной работы они должны быть охлаждены до температуры, близкой к температуре абсолютного ноля. Для охлаждения квантовых систем сейчас используются громоздкие и дорогостоящие криогенные или лазерные системы, которые, к тому же не могут похвастаться высокой эффективностью и экономичностью. Но не так давно группа физиков из австрийского Научно-технического института (Institute of Science and Technology Austria), Мальтийского университета и мальтийского Национального центра космических исследований предложила новый метод обеспечения низкотемпературного режима работы квантовых устройств. И основой работы этого метода является явление квантовой интерференции.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Простейший квантовый процессор с кремниевыми кубитами успешно проходит первые испытания

Кремниевый квантовый процессорВ свое время исследователи группы QuTech из Технологического университета Дельфта (TU Delft), Нидерланды, разработали структуру кремниевых квантовых битов, кубитов, работа которых основана на направлении вращения, спине, пойманных в ловушку двух электронов. Немногим позже такой вид кубитов был воплощен в виде экспериментального квантового устройства исследователями из университета Висконсина, Мэдисон. Управление и считывание состояния кремниевых кубитов производилось в условиях внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным кобальтовым магнитом, импульсами микроволнового излучения.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые реализовали алгоритм поиска Гровера, успешно работающий на трех кубитах квантового компьютера

Квантовый алгоритм поиска ГровераОсуществление поиска по большим базам неупорядоченных данных является очень затратной операцией с точки зрения времени и ресурсов для классических компьютеров, но квантовые компьютеры, как ожидается, будут справляться с таким поиском намного быстрей за счет особенностей их функционирования и использования специальных алгоритмов. Из этих квантовых алгоритмов самым быстрым считается алгоритм поиска Гровера, предложенный еще в 1996 году. Это означает, что никакой другой квантовый алгоритм не сможет выполнить процедуру поиска быстрей, чем алгоритм Гровера. Однако, практическая реализация алгоритма Гровера на реальной квантовой вычислительной системе сама по себе является достаточно сложной задачей.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Компания Intel представляет свой вариант 49-кубитового квантового чипа

49-кубитовый квантовый чипНа выставке CES 2018 компания Intel представила всеобщему вниманию свой опытный вариант сверхпроводящего квантового чипа, на кристалле которого расположено 49 квантовых битов, кубитов. Этим самым компания Intel догнала других технических "гигантов", Google и IBM, участвующих в гонке по созданию работоспособных квантовых вычислительных систем. Отметим, что согласно имеющейся теории, чипа с 49 кубитами будет достаточно для демонстрации так называемого квантового превосходства, уровня, когда производительность квантовых вычислительных систем во много раз превысит производительность даже самых мощных современных суперкомпьютеров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3