Квантовый компьютер вспомнил о гитаре: память на вибрациях

Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создали квантовый компьютер, который хранит информацию не в электромагнитных полях, а в микроскопических механических колебаниях. Работа опубликована в журнале Science. По словам исследователей, такой подход может сделать квантовые машины компактнее, мощнее и устойчивее к потере данных.

Как это устроено

Обычный цифровой компьютер разделяет вычисления и хранение: процессор считает, оперативная память держит данные под рукой. Команда физика Ивэнь Чу пошла тем же путём, но на квантовом уровне. Роль «процессора» играет сверхпроводящий кубит, а роль памяти — крошечные механические резонаторы. Они колеблются с частотой, недоступной человеческому уху, и хранят квантовое состояние в узоре этих вибраций — примерно так, как струна гитары хранит ноту.

«В нашей квантовой рабочей памяти информация хранится не электромагнитно, как обычно сегодня, а в виде механических колебаний», — объясняет Чу. Когда кубиту нужны данные, он считывает состояние резонатора, выполняет операцию и возвращает результат обратно.

Зачем менять привычную схему

Электромагнитная память, которую используют многие существующие квантовые системы, хорошо изучена и даёт точный контроль. Но у неё есть минус: она занимает много места, а значит, мешает масштабировать устройства до по-настоящему больших машин. Механические резонаторы компактнее, поддерживают множество разных узоров колебаний (то есть больше данных одновременно) и дольше сохраняют квантовое состояние до его «затухания».

Исследователи не просто показали хранение информации. Они провели на своём компьютере квантовое преобразование Фурье и алгоритм поиска периода — базовые процедуры, на которых держатся многие квантовые алгоритмы. Это первая экспериментальная демонстрация того, что механическая память способна работать в связке со сверхпроводящим кубитом. Подробности на сайте ScienceDaily.

Что это значит

Квантовые компьютеры обещают решать задачи, недоступные обычным машинам, но пока упираются в хрупкость квантовых состояний и сложность масштабирования. Вибрационная память — попытка обойти оба ограничения сразу. Если подход выдержит дальнейшие испытания, он может приблизить момент, когда квантовые машины станут не лабораторной диковинкой, а рабочим инструментом.

Пока это лишь один шаг, но шаг в сторону более практичных и компактных квантовых систем.

Хотите разобраться, чем квантовые вычисления отличаются от обычных и почему вокруг них столько шума? У нас есть материалы, которые объясняют это простыми словами — узнайте больше.

📌 Чтобы не пропустить новые публикации, подписывайтесь там, где вам удобнее: Дзен или MAX.

💛 Если статья оказалась полезной, поддержите автора донатом.

Материал подготовлен на основе информации из открытых источников. Все права на исходные материалы принадлежат их авторам. Если вы являетесь правообладателем и возражаете против использования, свяжитесь с нами по адресу info@11st.press.