В отличие предшественников, авторский вычислитель оказался более стабильным

N+1Наука

Нейтральные атомы справились с решением оптимизационных задач

Физики собрали систему нейтральных атомов, способную генерировать запутанные состояния и реализовывать квантовые алгоритмы. В отличие от своих предшественников, новый вычислитель оказался более стабильным и масштабируемым благодаря использованию долгоживущих атомов-кубитов. Работа опубликована в журнале Nature.

Оксана Борзенкова

T. M. Graham et al. / Nature, 2022

Сложность масштабирования квантовых вычислителей таится не только в том, чтобы готовить стабильные и корректные кубиты, но и совершать операции над ними с высокой точностью. В гейтовой модели за последнее отвечают квантовые вентили, которые довольно сложно сделать идеальными, поэтому наращивать число кубитов помогает коррекция ошибок.

Ученым уже удавалось реализовывать одно- и двухкубитные вентили в системе нейтральных атомов, а сами атомы получалось хорошо выстраивать в двумерные массивы и измерять. Объединение двух экспериментов позволяет говорить о масштабируемости квантовых вычислителей на нейтральных атомах.

Именно этой идеей руководствовались физики из Висконсинского университета в Мадисоне под руководством Марка Саффмана (Mark Saffman). Авторам удалось собрать в ловушке массив из атомов, на основе которого они приготовили запутанное состояние и продемонстрировали работу двух квантовых алгоритмов.

Массив атомов Цезия формировался с помощью решетки из оптических пучков, которую можно было видеть на другом участке камеры, фиксирующей флуоресценцию от захваченных атомов. Все схемы, необходимые для запутывания и решения задач с помощью квантовых алгоритмов, собирались из набора универсальных вентилей. Например, для реализации вращений общего вида требовался мощный импульсный микроволновый источник, а для локальных вращений в плоскости — лазер с длиной волны 459 нанометров.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании Зоолог впервые заснял самого крупного грызуна Австралии и Океании

Зоолог впервые запечатлел на фото и видео низинную мохнатую крысу

N+1
Британский художник Мэт Коллишоу — о метавселенной и поведении птиц Британский художник Мэт Коллишоу — о метавселенной и поведении птиц

Художник Мэтом Коллишоу — как манипулирование связано с эволюцией

РБК
Третий межзвездный объект оказался слабоактивной кометой Третий межзвездный объект оказался слабоактивной кометой

Астрономы подтвердили обнаружение третьего межзвездного объекта

N+1
Агрессия под запретом: как выражать злость экологично Агрессия под запретом: как выражать злость экологично

Как увидеть все стороны проблемы и найти конструктивное решение

Psychologies
5 ключей к разумному оптимизму 5 ключей к разумному оптимизму

Как видеть в жизни хорошее, не вступая в противоречие со здравым смыслом

Psychologies
Тихие омуты Роберта Паттинсона Тихие омуты Роберта Паттинсона

Роберт Паттинсон — из тех, кому сполна досталось и хвалы, и хулы

Караван историй
Правда и мифы о морской соли Правда и мифы о морской соли

Принято считать, что морская и обычная, столовая соль — это разные вещества

Вокруг света
Александр Васильев: «К Щедрину я приехал с большим пустым чемоданом» Александр Васильев: «К Щедрину я приехал с большим пустым чемоданом»

«Модный приговор» — великая школа жизни, я смог узнать многое о психологии людей

Караван историй
Умение журчалок находить цели в полутьме пригодилось для обнаружения дронов Умение журчалок находить цели в полутьме пригодилось для обнаружения дронов

Новый метод обнаружения дронов ученые подсмотрели у мух-журчалок

N+1
«Повелитель вещей». Отрывок из нового романа Елены Чижовой «Повелитель вещей». Отрывок из нового романа Елены Чижовой

Фрагмент из романа «Повелитель вещей» о обычной необычной семье

СНОБ
Эту женщину годами одолевал маньяк — пока не оказалось, что его не существует Эту женщину годами одолевал маньяк — пока не оказалось, что его не существует

Как следствие раскрыло дело о «маньяке», который не давал жизни семье из Уичито?

Cosmopolitan
Mini App: зачем компаниям создавать мини-приложения и где их размещать Mini App: зачем компаниям создавать мини-приложения и где их размещать

Разработка мини-приложения поможет выйти на новую аудиторию

Популярная механика
В раме – целый мир В раме – целый мир

Кажется, у Кати Абламской волшебные нити — из самого сердца земли

Seasons of life
Вселенная Marvel: в каком порядке смотреть все фильмы франшизы Вселенная Marvel: в каком порядке смотреть все фильмы франшизы

В каком порядке нужно смотреть фильмы Marvel?

Cosmopolitan
В индонезийском питомнике родился детеныш вымирающего суматранского носорога В индонезийском питомнике родился детеныш вымирающего суматранского носорога

Без разведения в неволе суматранские носороги обречены на исчезновение

N+1
Жизнь и смерть Жизнь и смерть

После всех своих странствий Эдуард Лимонов возвращается в Москву

Esquire
Что делать, если вас раздражают привычки партнера? Что делать, если вас раздражают привычки партнера?

Претензии по мелочам могут подточить даже самые крепкие отношения

Psychologies
5 популярных продуктов, которыми ни в коем случае нельзя кормить кошек 5 популярных продуктов, которыми ни в коем случае нельзя кормить кошек

Каких продуктов точно не должно быть в рационе вашего кота?

Cosmopolitan
10 продуктов, которые полезны для сердца 10 продуктов, которые полезны для сердца

Как правильное питание может оказать влияние на здоровье сердца

Популярная механика
На смерть Юза Алешковского На смерть Юза Алешковского

Писателя и поэта Юза Алешковского помнят по его антисоветским песням

СНОБ
Откуда такие цены? Откуда такие цены?

Как формируются цены на гостиничные номера

СНОБ
20 сугубо научных фактов, о которых вы не знали: тут про «Ноздредамус», пот у бегемотов, коллективный разум и прочее 20 сугубо научных фактов, о которых вы не знали: тут про «Ноздредамус», пот у бегемотов, коллективный разум и прочее

Новая подборка удивительных сведений о мире, в котором мы живем

Популярная механика
Змея и ракета: как Мадлен Олбрайт придумала язык брошей Змея и ракета: как Мадлен Олбрайт придумала язык брошей

Самые примечательные и скандальные броши Мадлен Олдбрайт

РБК
Немирное «земледелие» Немирное «земледелие»

Как работает система залпового минирования

Популярная механика
Засушливый климат вынудил викингов покинуть Гренландию Засушливый климат вынудил викингов покинуть Гренландию

Почему викинги оставили Южную Гренландию?

N+1
Островные сокровища Островные сокровища

Соцсети пестрят красивыми фотографиями туристов, снятыми в Сахалинской области

Отдых в России
7 книг, которые помогут найти в себе силы жить и любить 7 книг, которые помогут найти в себе силы жить и любить

Книги, которые помогут перестроить свой внутренний компас на новые смыслы

Популярная механика
«Человек изобрёл Бога»: спустя 340 лет разгадано письмо одержимой монашки «Человек изобрёл Бога»: спустя 340 лет разгадано письмо одержимой монашки

Несколько сотен лет понадобилась ученым, чтобы прочитать текст этого послания

VOICE
Как Web 3.0 перевернет интернет и отправит нас в метавселенные Как Web 3.0 перевернет интернет и отправит нас в метавселенные

Почему новый интернет будет совсем не похож на тот, который мы знаем?

Популярная механика
Стоит ли верить гороскопам? 9 каверзных вопросов к астрологам Стоит ли верить гороскопам? 9 каверзных вопросов к астрологам

Три американских астролога комментируют современное отношение к их работе

VOICE
Открыть в приложении