Komputery kwantowe coraz bliżej

Naukowcy wykorzystali energię mikrofal do wyrównania dwóch elektronów zawieszonych w krzemie, a następnie użyli ich do wykonania zestawu obliczeń testowych. Dzięki temu przyszłe komputery kwantowe mogą być łatwiejsze do produkcji i sterowania.

Standardowe procesory komputerów opierają się na pakietach lub bitach informacji, z których każda reprezentuje jedną odpowiedź - "tak" lub "nie". procesory kwantowe są inne. Nie działają w kategoriach "tak/nie", ale w świecie tzw. kubitów. Aby w pełni wykorzystać moc komputerów kwantowych, konieczne jest połączenie wielu kubitów w procesie zwanym splątaniem kwantowym.

Ale generowanie i łączenie kubitów, a następnie wykorzystanie ich do wykonywania obliczeń w stanie splątanym, nie jest łatwe. W najlepszym wypadku powoduje to błędy w obliczeniach, a w najgorszym rozpad splątanych kubitów.

Jednym ze sposobów poradzenie sobie z tymi niedogodnościami jest wprowadzenie do układu dodatkowych kubitów, których jedyną rolą jest weryfikowanie i poprawianie wyników. Oznacza to, że takie komputery kwantowe będą bardziej wydajne. Mogą posłużyć do rozwiązania wielu skomplikowanych problemów, np. sposobu fałdowania białek lub modelowania procesów fizycznych w złożonych atomach.

Aby komputery kwantowe były użyteczne, trzeba wyprodukować duże ilości stabilnych procesorów kubitowych. Zespół dr Toma Watsona z Uniwersytetu Technologii w Delft znalazł na to sposób. Naukowcy zawiesili w krzemie pojedyncze kubity elektronowe, których spin został ustalony za pomocą mikrofal. Elektrony w stanie superpozycji przemieszczały się jednocześnie w górę i dół. Połączono dwa kubity w stan splątany i zaprogramowano w celu wykonania obliczeń testowych. Dane następnie zostały zweryfikowane przy pomocy komputera wyposażonego w procesor krzemowy i okazało się, że są one poprawne.

Zespół dr Watsona opracował tym samym programowalny dwukubitowy procesor oparty na krzemie. To "fantastyczne osiągnięcie" w pracach nad komputerami kwantowymi.