Венские физики нашли способ улучшить эффективность квантовых вычислений

Базовыми строительными блоками квантового компьютера являются квантовые логические элементы или вентили. Обычно их располагают в определенном порядке, один вентиль за другим.

Недавно было установлено, что законы квантовой механики разрешают «суперпозицию» логических элементов, это значит, что квантовые вентили могут работать одновременно во всех возможных конфигурациях. Еще одним сюрпризом стало то, что этот эффект помогает сократить количество логических элементов, требующихся для выполнения определенных квантовых вычислений.

Коллектив Венского университета под руководством Филипа Вальтера (Philip Walther) попытался реализовать идею суперпозиции квантовых вентилей, теоретически обоснованную группой Каслава Брукнера (Caslav Brukner), в лабораторных условиях.

При суперпозиции порядков квантовых вентилей невозможно, даже в принципе, узнать, какая операция выполняется раньше, а какая позже. Поэтому эксперимент был организован так, что два логических элемента получали одиночные фотоны в обоих возможных порядках.

Произведя единственное измерение фотона экспериментаторы смогли получить информацию о специфическом свойстве обоих логических элементов, подтвердив, что они одновременно работают в двух конфигурациях. Как отметил первый автор статьи в Nature Communications, Лоренцо Прокопио (Lorenzo Procopio), этот метод действует более эффективно, чем любой ранее известный квантовый алгоритм, и с увеличением количества логических вентилей эффективность его будет расти еще больше.

Первое экспериментальное подтверждение суперпозиции квантовых вентилей, по заявлению австрийских ученых, открывает захватывающие перспективы будущих исследований новых, более эффективных типов квантовых вычислений.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI