Сделан еще один шаг к построению квантового компьтера

Квантовый компьютер — в большой мере теоретически возможное устройство, которое сулит высокие скорости вычислений и основано на работе со спинами частиц. Многие квантовые алгоритмы используют свойство запутанности, те зависимости между спинами отдельных частиц — при определении квантового состояния одной из них, можно автоматически получить информацию о другой. Запутанными бывают пары частиц и целые системы — именно последние считаются перспективными с точки зрения создания квантовых компьютеров. Они оказываются особенно эффективными, например, при решении комбинаторных задач в процессе дешифрования — в отличие от традиционного, возможные варианты перебираются не последовательно, а в определенном смысле одновременно.

Группа ученых Массачусетского технологического института (США) в сотрудничестве со специалистами из IBM, Северо-восточного университета (Бостон,США), Университета Масарика (Брно, Чехия) и Словацкой Академии наук показали, что в системах частиц с тремя состояниями спинов запутанность растет с увеличением количества частиц. Следовательно, она подходит для квантовых вычислений.

Для последовательности частиц с запутанными спинами и тремя спиновыми состояниями каждый набор определенных спинов был представлен в виде точек на плоскости. Затем схема была дополнена связями между точками, допускающими замену таких соединений без воздействия на общую энергию системы. Таким образом, была получена плотная сеть, соединяющая точки на периферии с точками в центре. Проанализировав энергию переходов между состояниями в этой схеме частиц, ученые доказали, что для квантовых вычислений можно построить относительно простую систему.

Результаты исследований опубликованы в журнале Physical Review Letters.

Возможное квантовое состояние цепочки частиц можно представить в виде точек на плоскости, связи между которыми можно менять, не влияя на общую энергию системы

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365