Квантовая система компьютера и регулируемый момент энергии

Квантовая система компьютера и регулируемый момент энергии

Для квантовых компьютеров характерным видится хранение информации продолжительное время, чтобы предоставить пользователю обработку системных проблем значительно быстрее, чем на это способен обычный компьютер. Потери энергии сопровождаются изменением состояния кубита от 1 до 0. Соответственно, одновременно уничтожается сохранённая квантовая информация. Поэтому учёные всего мира традиционно работают над тем, чтобы устранить все возможные источники потери энергии (рассеяния).

Система рассеяния в моменты необходимости

Между тем специалисты университета Аалто придерживаются несколько другой точки зрения. По мнению учёных, квантовые компьютеры действительно требуют применения системы рассеяния для поддержки эффективной работы. Но особенность применения этой системы видится в том, чтобы использовать функционал только в моменты необходимости.

Судя по материалам публикации «Nature Physics», исследовательская группа университета Аалто совместно с учёными университета Оулу, смогли продемонстрировать увеличение скорости рассеяния по требованию в тысячу раз.

Для этого использовался высококачественный сверхпроводящий резонатор – одна из тех конструкций, что используются сегодня в конструкциях прототипов квантовых систем.

Холодильная система квантовых цепей, недавно изобретённая инженерами Аалто, стала своего рода ключевым моментом достижения способности управляемого рассеивания.

Несомненно, любой из квантовых компьютеров будущего никак не сможет обходиться без такой функции. Аппарату попросту будет недоступен контроль потерь энергии и компенсации по требованию.

Эксперименты с оглядкой на прошлое

В процессе проведения экспериментов рабочей группой отмечался сдвиг частоты резонатора в моменты включения функционала рассеивания. Это открытие заставило учёных возвратиться в прошлое как минимум на 70 лет – до момента наблюдения учёным Уиллисом Лэмбом утери энергии атомов водорода. Исследователям Аалто довелось наблюдать аналогичную физику, но впервые применительно к инженерным квантовым системам.

Наблюдения Лэмба оценивались революционным открытием на тот момент времени. Это открытие показало недостаток модели атома водорода. Как выяснилось, необходимо учитывать электромагнитные поля, даже если энергия полей равна нулю. Аналогичное явление подтверждается теперь по отношению к цепям квантовых систем.

Таким образом, ключом к воспроизводству массового фотонного компьютера будущего является диссипация, следовательно, сдвиг энергии, который доступно включать и выключать. Управление энергетическим сдвигом системы будет иметь решающее значение в деле реализации фотонной логики и компьютерных систем будущего.


При помощи информации: Aalto