Финские ученые совершили прорыв к появлению сверхбыстрых квантовых компьютеров, пригодных для решения реальных задач. Они предложили повысить точность измерения энергетического состояния кубитов с помощью болометра, главный компонент которого изготовлен из одноатомного материала графена. Это позволит сократить потребление энергии при проведении расчетов в миллион раз.
Квантовые компьютеры — новое поколение вычислительных машин, работающих на переносе энергии между так называемыми «искусственными атомами» — электрическими цепями длиной в долю миллиметра. Ученые полагают, что такие устройства со временем превзойдут самые мощные из современных суперкомпьютеров.
В прошлом году Google объявила о достижении квантового превосходства — уровня, при котором квантовый компьютер превосходит классический — осуществив за 200 секунд на процессоре Sycamore вычисление, на которое у самого мощного суперкомпьютера ушло бы 10 000 лет. Однако каким бы значительным ни был этот прорыв, его омрачают ошибки в обработке информации, вызванные дефектами измерения энергетического состояния, данные о котором хранятся в памяти машины.
Возможность точно измерять уровень энергии искусственных атомов, или кубитов — одна из основных задач для функционирования квантовых компьютеров, но до сих пор это требовало большого количества схем и энергии. Кроме того, неизбежно возникали ошибки, вызванные квантовым шумом.
Команда ученых из Университета Аальто обнаружила, что устройство болометр — тепловой приемник излучения — с основным элементом, выполненным из графена, способно измерять энергетическое состояние кубитов, потребляя при этом в миллион раз меньше энергии, сообщает TechExplore.
Теперь команда подала заявку на грант, чтобы на эти деньги построить квантовый компьютер с использованием технологии графенового болометра. Они надеются, что это открытие станет большим шагом вперед к появлению квантовых компьютеров, решающих практические задачи.
Способ хранения квантовой информации в кубитах в тысячи раз дольше нашла международная команда ученых. Они увеличили время памяти квантовых битов — или кубитов — до 10 миллисекунд, объединив орбитальное движение и вращение внутри атома.