Ученые MIT нашли способ ускорить квантовые вычисления
Исследователи Массачусетского технологического института разработали новую архитектуру кубита, которая позволяет квантовым элементам быстрее взаимодействовать друг с другом и при этом сохранять устойчивость. Разработка может приблизить создание практических квантовых компьютеров для выполнения длительных и сложных алгоритмов с высокой точностью. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Applied. Данную информацию сообщает портал Science XXI.
Обычные кубиты хранят данные, а для вычислений и обмена информацией используют внешнюю электронику. При этом такие элементы крайне чувствительны к ошибкам и быстро теряют сохраненную информацию при объединении в крупные системы. Это явление, называемое декогеренцией, мешает проводить продолжительные вычисления.
Специалисты MIT предложили кубит двойного назначения, состоящий из двух связанных частей. Одна из них отвечает за хранение данных, а другая взаимодействует с остальными кубитами и электронными компонентами схемы. Вторую часть разработчики назвали «рукой» кубита, поскольку она обеспечивает связь с другими элементами системы.
Для соединения двух режимов ученые применили специальный элемент — квартоный соединитель. Он обеспечивает сильную нелинейную связь и снижает нежелательное смешивание между компонентами. Благодаря этому кубит способен выполнять операции быстрее до наступления декогеренции.
Моделирование показало, что новая схема превосходит другие архитектуры сверхпроводниковых кубитов по времени когерентности, скорости операций и считывания результатов. По словам авторов, такая конструкция может ускорить коррекцию квантовых ошибок, необходимую для создания полезных квантовых компьютеров. Следующим этапом станет изготовление опытного образца и его проверка в реальной квантовой системе.
