Кубиты-передатчики — это специализированные подвижные атомы, которые передают квантовую информацию между любыми двумя вычислительными кубитами
Наука и космос06 минут назад
Исследователи НИТУ МИСИС, МФТИ, «Сколтеха», Российского квантового центра, МГУ и Математического института имени В.А. Стеклова разработали концепцию новой архитектуры квантовых вычислений, основанной на нейтральных атомах, которая может помочь решить одну из основных проблем масштабирования таких процессоров.
В текущих системах взаимодействие между удалёнными кубитами происходит через цепочку промежуточных атомов, что увеличивает вероятность возникновения ошибок с увеличением числа элементов в процессоре. Новая схема предполагает использование специализированных атомов-передатчиков, которые могут переносить квантовую информацию между вычислительными кубитами независимо от расстояния между ними.
Согласно предложенной концепции, вычислительные кубиты остаются стационарными в массиве оптических ловушек, в то время как подвижные атомы-передатчики перемещаются между ними, принимая и передавая квантовые состояния.
Исследователи описали пять различных вариантов такой архитектуры, которые отличаются методами транспортировки передатчиков: от перемещения в оптических ловушках до схем с свободным полетом атомов и применением квантовой телепортации.
По словам авторов исследования, наиболее близкой к практическому осуществлению в настоящее время является двунаправленная конвейерная схема, для которой уже существуют необходимые экспериментальные технологии. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review A.
Существующие квантовые процессоры на нейтральных атомах напоминают город, где можно общаться только с ближайшими соседями. Но чтобы отправить сообщение на другой конец города, необходимо передавать его от человека к человеку — и каждый раз смысл будет немного искажен. Мы предложили схему, в которой количество операций фиксировано и не зависит от размеров системы, то есть информация проходит мимо лишних звеньев и доходит в первозданном виде. к.ф.-м.н. Иван Дудинец, научный сотрудник Российского квантового центра.
VerKoИсточники:НИТУ МИСИСНаука и космос0РоссияКубитКвантовый6 минут назад
Источник