Выходец из России революционизирует квантовые компьютеры с помощью кристаллов времени

Ученые из Университета Аалто в Финляндии недавно опубликовали исследование, посвященное «кристаллам времени», способные стать ключом к созданию квантового компьютера, которому не требуется близкая к абсолютному нулю температура для работы. Доказательство существования кристаллов времени было осуществлено в январе 2017 года, а затем подтверждено в двух независимых исследованиях в мае этого года.

Концепция, лежащая в их основе, аналогична регулярным кристаллам — отдельные атомы в физическом веществе «предпочитают» занимать определенную точку в пространстве, которая образует решетки в слоях, которые в конечном итоге приобретают форму кристалла. При этом атомы кристаллов времени не просто предпочитают находиться в определенных точках пространства, они делают это в определенные моменты времени.

Через автоколебательный процесс кристаллы времени обмениваются электронами внутри себя, не используя энергию. Именно это низкоэнергетическое состояние, в настоящее время достигается путем «стрельбы» ионами при очень низких температурах, что позволяет им оставаться когерентными вне зависимости от времени.

Старший научный сотрудник университета Аалто, Владимир Ельцов, пришел к выводу, что эта когерентность (или согласованность) поможет преодолеть хаотичность поведения квантовых кубитов и упростить работу квантовых компьютеров.

Дело в том, что без определенной согласованности любые данные, передаваемые, созданные или хранящиеся в квантовой системе, могут просто исчезнуть в момент наблюдения — такова природа кубитов. Согласно исследованию, временные кристаллы смогут «приструнить» кубиты, заставив их быть когерентными.