Квантовые компьютеры, которые закрепляются как Lego: начинается новая эра

Одна из самых больших проблем для кванта технология Это эскалация. Компьютерам будущего нуждаются в работе миллионов кубитов, но создание огромной монолитной системы с таким количеством информационных единиц оказывается чрезвычайно трудным. Теперь исследователи из Инженерный колледж Grainger Университета Иллинойса Урбана-Шампейн представил новый, революционный подход: квантовые цепи, действующие с сочлененной архитектурой, почти как пьесы Lego, которые с легкостью разбираются.

Их исследования, опубликованные в природе электроники, прокладывают путь для производства реформируемых и долговечных квантовых компьютеров. Центральная идея проста, но решающая: вместо того, чтобы пытаться построить одну систему, создаются разделы меньшего и высокого качества, которые связаны друг с другом с высокой лояльностью. Это означает, что могут быть сделаны обновления, компоненты и новые положения могут быть проверены без уничтожения всего компьютера.

Квантовые компьютеры основаны на создании и управлении статусом Qubits, который, в отличие от классических битов, не ограничивается 0 и 1, но может быть ошеломлена. Это дает огромный потенциал и трудности. Точность – или верность – с которой ручка кубитов имеет решающее значение. В монолитных системах лояльность и размер имеют естественные границы, что ограничивает эффективность. Напротив, сформулированный подход обещает выйти за рамки этих пределов, создавая более гибкий и масштабируемый контекст.

«Мы разработали способ достижения артикуляции с суперчисленными кубитами“, Объяснил Вольфганг ПфаффДоцент кафедры физики и глава отдела исследований. ‘Дело в том, чтобы сделать систему, которая может быть объединена, позволяя создавать участие между двумя кубитами или выполнять общие функции и в то же время иметь возможность разобрать и переоценить, если что -то пойдет не так. Это то, что дает нам реальную гибкость»

Команда PFAFF подключила два отдельных устройства с помощью сверхпроводящих коаксиальных кабелей, чтобы поддерживать впечатляющую производительность с лояльностью ~ 99% к обмену функциями. Потеря была ограничена менее чем на 1%, доказывая, что связь различных сочлененных единиц может быть сделана без серьезных компромиссов по качеству. Это важный шаг, который предлагает новый взгляд на проектирование протоколов связи для квантовых систем.

Идея сделать более крупные и более сложные кабельные сети – это то, что научный Сообщество обсуждало годами. Тем не менее, было трудно найти правильную комбинацию инструментов для поддержания уровней производительности на удовлетворительном уровне.

Следующий шаг для его инженеров Грейнджер Колледж Это расширение метода с целью подключения более двух устройств одновременно и проверить, остается ли верность высокой. Цель ясна: квантовая сеть, в которой различные разделы могут быть добавлены или удалены, контролируются для ошибок и модернизированы, без необходимости восстанавливать систему с нуля.

Перспектива этой сортируемой архитектуры заключается не только в технической реализации. Это также привносит философские изменения в то, как мы воспринимаем разработку квантовых технологий. Вместо гигантского, хрупкого компьютера мы можем поговорить о системе, напоминающей детские кирпичи: небольшие подразделения, которые при правильной подключении создают что -то гораздо большее и сильное.

[via]