Квантовые вычисления
Исследователи установили мировой рекорд по инновациям в области квантовых вычислений
Группа исследователей из Техасского университета в Сан-Антонио (UTSA) установила мировой рекорд инноваций в области квантовых вычислений. Р. Тайлер Сазерленд, доцент факультета физики и астрономии Колледжа наук и факультета электротехники Колледжа инженерии и комплексного проектирования, разработал новую теорию для эксперимента, установившего рекорд.
Сазерленд имеет опыт исследований в области квантовой оптики и получил докторскую степень в Университете Пердью. Затем он поступил в Ливерморскую национальную лабораторию Лоуренса на постдок, и его работа включала экспериментальные приложения для квантовых компьютеров.
Мировой рекорд
Команда установила мировой рекорд по самому точному запутыванию ворот, когда-либо продемонстрированному без лазеров. Запутывающие вентили создают операцию на втором из двух кубитов, которая зависит от состояния первого.
Статья с подробным описанием новых квантовых вычислений была опубликована в научном журнале. природа. Он называется «Высокоточное безлазерное универсальное управление кубитами с захваченными ионами".
«Например, если состояние кубита A равно 0, запутывающие вентили ничего не делают с кубитом B, но если состояние кубита A равно 1, то вентиль меняет состояние кубита B с 0 на 1 или 1. до 0», — сказал он. «Название происходит от того факта, что это может генерировать квантово-механическое свойство, называемое «запутанностью» между кубитами».
«Безлазерные» ворота запутывания
По словам Сазерленда, квантовые компьютеры становятся проще в использовании и более экономичными, когда запутывающие вентили делаются «без лазера». По сравнению с десятками тысяч долларов, которые стоит лазер, цена интегральной схемы намного меньше, и она выполняет те же действия.
«Методы безлазерного затвора не имеют недостатков рассеяния фотонов, энергии, стоимости и калибровки, которые обычно связаны с использованием лазеров», — сказал Сазерленд. «Этот альтернативный метод ворот соответствует точности лазеров за счет использования микроволн, которые дешевле и их легче калибровать».
Из многих революционных и многообещающих применений квантовых компьютеров одним из величайших является их способность самим моделировать квантово-механические процессы. Это может быть что-то вроде химических реакций, и это может экспоненциально сократить экспериментальные пробы и ошибки, необходимые для решения определенных проблем. Квантовые компьютеры способны решать некоторые из самых сложных вычислительных задач, и они могут делать это намного быстрее, чем классические суперкомпьютеры.
«Вообще говоря, цель моего исследования — усилить человеческий контроль над квантовой механикой, — сказал Сазерленд. «Предоставление людям власти над другой частью природы дает им новый набор инструментов. Что они в конечном итоге построят с его помощью, неизвестно».
