МОСКВА, 11 февраля. /ТАСС/. Европейские и китайские физики разработали новую систему управления работой сверхпроводниковых квантовых компьютеров, которая позволяет считывать и записывать данные в их квантовые ячейки памяти при помощи вспышек света. Данное открытие значительно упростит масштабирование этих вычислительных устройств, сообщила пресс-служба Института науки и технологий Австрии (ISTA).
«Данное открытие позволит нам увеличить число сверхпроводящих кубитов и приблизиться к созданию компьютеров, способных решать сложные задачи. Также оно закладывает фундамент для создания систем распределенных квантовых вычислений, в которых сеть из сверхпроводящих квантовых компьютеров будет соединена при помощи обычного оптоволокна», — пояснил научный сотрудник ISTA Георг Арнольд, чьи слова приводит пресс-служба института.
Как отмечают исследователи, сверхпроводящие квантовые компьютеры являются одним из самых перспективных направлений развития подобных вычислительных систем, что связано с долгим временем жизни их кубитов, а также с высокой точностью однокубитных и двухкубитных операций. По числу ячеек памяти эти компьютеры в последние годы начали отставать от конкурентов на базе ионов и холодных атомов, что связано с необходимостью использовать сложные и громоздкие электронные системы чтения и записи информации.
Европейские и китайские физики выяснили, что эту проблему можно обойти при помощи набора из нескольких специальных электрооптических преобразователей, позволяющих превращать импульсы инфракрасного излучения в понятные кубитам пучки микроволн и наоборот. Эти устройства представляют собой набор из нескольких микроскопических колец-резонаторов, работающих по принципу средневековой «шепчущей галереи».
Как отмечают ученые, электрооптические преобразователи в перспективе позволят не только значительным образом упростить чтение информации из сверхпроводящих кубитов, но и снизить нагрев всего квантового компьютера в процессе его работы. Это особенно важно для вычислительных систем на базе сверхпроводников, для функционирования которых необходимо поддерживать температуры, близкие к абсолютному нулю.
В ближайшее время физики планируют разработать более совершенные преобразователи, которые будут расходовать значительно меньше частиц света на считывание состояния кубитов. Это дополнительно снизит нагрев квантовых ячеек памяти, ускорит обмен информации и позволит полностью оптическим сверхпроводящим квантовым компьютерам проводить более длительные и сложные вычисления, подытожили Арнольд и его коллеги.
