Ученые еще на шаг приблизились к созданию квантового компьютера

Американским ученым из Университета Пенсильвании удалось создать устройство, с помощью которого можно задерживать сотни атомов, размещать их в трехмерной сетке и работать с каждой частицей по отдельности. По словам авторов проекта, подобная разработка на шаг приблизила ученых к созданию квантового компьютера.

Напомним, что квантовый компьютер оперирует с так называемыми квантовыми битами (кубитами). Кубит представляет собой не просто логический ноль или логическую единицу - он может принимать два этих значения одновременно. Таким образом, с ростом количества использующихся квантовых битов число обрабатываемых одновременно значений увеличивается в геометрической прогрессии. В частности, два кубита содержат четыре возможных значения, три кубита - восемь и так далее. Величина квантового бита определяется спином электрона. Компьютеры на квантовом принципе в решении некоторых задач имеют огромное преимущество по сравнению с классическими.

Впрочем, чтобы использовать кубиты для вычислений ученым необходимо найти способ создавать из частиц своеобразный массив. Дэвид Вайс, Карл Нелсон и Ксяо Ли сумели сделать нечто подобное. Для захвата частиц ученые использовали оптическую решетку в которой при помощи трех лазеров удалось "запереть" 250 атомов цезия. Стоит отметить, что одномерные и двумерные решетки, содержащие миллионы частиц, ученые создавали и ранее, однако они не позволяли работать с каждым атомом индивидуально, что необходимо для создания квантового компьютера.

По словам Вайса, в ходе дальнейших экспериментов планируется воздействовать на каждый атом сфокусированным пучком лазера, что позволит изменить энергетическое состояние частицы и заставить ее взаимодействовать с соседями. В ходе подобного воздействия атомы должны осуществлять переход в квантовое состояние, известное как "запутывание" (entanglement).