Hamısını idarə edən biri. Fiziklər fotonik kvant kompüterinin arxitekturasını sadələşdiriblər

Müasir Kvant kompüteri qurulması çətin, miqyası çətin olan və işləmək üçün son dərəcə aşağı temperatur tələb edən çox mürəkkəb cihazlardır. Bu səbəbdən alimlər uzun müddətdir optik kvant kompüterləri ilə maraqlanıblar. Fotonlar asanlıqla məlumat ötürə bilər və fotonik kvant kompüteri otaq temperaturunda işləyə bilər. Problem ondadır ki, siz fərdi şəkildə necə davranacağınızı bildiyiniz halda Kvant məntiq qapıları fotonlar üçün, lakin çoxlu sayda qapıların yaradılması və onları kompleks hesablamalar aparıla biləcək şəkildə birləşdirmək böyük problemdir.

Bununla belə, optik kvant kompüteri daha sadə arxitekturaya malik ola bilər, deyə Stenford Universitetinin optika üzrə tədqiqatçıları iddia edirlər. a-nın köməyi ilə tək bir atom təklif edirlər Lazerlər manipulyasiya etmək, bu da öz növbəsində - kvant teleportasiya fenomeninin köməyi ilə fotonun vəziyyətini dəyişdirir. Belə bir atom sıfırlana bilər və bir neçə Kvant qapıları istifadə oluna bilər ki, müxtəlif fiziki qapıların qurulmasına ehtiyac qalmasın, bu da öz növbəsində kvant kompüterinin arxitekturasını xeyli sadələşdirəcək.

 Şəkil mənbəyi: Pixabay / O

Əgər belə bir kvant kompüteri qurmaq istəsəniz, minlərlə kompüterdən istifadə etməli olacaqsınız Kvant emissiya mənbələri yaratmaq, onları bir-birindən fərqləndirmək və böyük bir fotonik dövrəyə inteqrasiya etmək. Bu arada, memarlığımız az sayda kifayət qədər sadə komponentlərdən istifadə edir və maşınımızın ölçüsü işlədiyi kvant proqramının ölçüsü ilə böyümür, PhD tələbəsi Ben Bartlett izah edir, Stanford fiziklərinin işini təsvir edən məqalənin aparıcı müəllifi .

Yeni memarlıq iki əsas komponentdən ibarətdir. Məlumatları saxlayan üzük sadəcə ondan bir döngədir Fiberglas, fotonların sirkulyasiya etdiyi. O, yaddaş çipi kimi işləyir, hər bir foton birdir Qubit təmsil edir. Tədqiqatçılar fotonu halqadan səpilmə vahidinə yönəldərək manipulyasiya edə bilərlər. Bu birindən ibarətdir optik boşluqtək atom ehtiva edir. Foton atomla qarşılıqlı əlaqədə olur və hər ikisi dolaşır. Sonra foton halqaya qayıdır və lazer atomun vəziyyətini dəyişir. Fotonla qarışdığı üçün atomun vəziyyətinin dəyişməsi də fotonun vəziyyətinin dəyişməsinə səbəb olur. Atomun vəziyyətini ölçsəniz, onun vəziyyətini ölçə bilərsiniz Fotonlar araşdırmaq. Beləliklə, bütün fotonik kubitləri idarə etmək üçün istifadə edə biləcəyimiz yalnız 1 atom kubitinə ehtiyacımız var, Bartlett əlavə edir.

Hər hansı bir kvant məntiq qapısı bir atom üzərində bir sıra əməliyyatlar şəklində tərtib edilə bildiyi üçün nəzəri olaraq hər hansı bir şeyi etmək mümkün olardı. Kvant proqramı Bunu yalnız bir atom kubitlə etmək. Belə bir proqramın işi fotonların atom kubi ilə qarşılıqlı əlaqədə olacağı bir sıra əməliyyatlardan ibarət olardı.

Çap