Průlom: Kvantové počítače jsou blíž, než jsme si mysleli

Vůbec poprvé se vědcům podařilo postavit kvantovou Fredkinovu bránu. Kvantové počítání je díky tomuto významnému průlomu nyní blíže než kdy jindy.

Průlom: Kvantové počítače jsou blíž, než jsme si mysleli


Kvantové počítače jsou založeny na jednotkách kvantové informace odvozené od klasických bitů, tzv. kvantových bitech, nebolu qubitech (čteno kjůbitech). Ty mohou reprezentovat nejen hodnoty 0 nebo 1, ale i hodnoty mezi a obě hodnoty najednou. Měly by umožnit obrovský nárůst výkonu v porovnání s klasickými počítači. Realizace ale není tak jednoduchá – nejprve je nutno vybudovat funkční kvantové obvody, což se sice snadno píše, ale hůře aplikuje v praxi.

A tady přichází na řadu zmíněná Fredkinova brána. Kvantová verze klasické Fredkinovy brány vyměňuje dva qubity podle hodnoty třetího. Mohlo by jí o důležitý komponent kvantových obvodů, ale kvůli složitosti mechanismu se jej nikomu nepodařilo vyrobit – až dosud.

Zatímco Fredkinova brána běžně vyžaduje obvod o pěti logických operacích, výzkumníci z Griffith University a University of Queensland využili kvantový propletenec částic světla přímo k implementaci Fredkinovy brány.

„Podobně jako stavění obrovské zdi ze spousty malých cihel, velké kvantové obvody potřebují velké množství logických bran k fungování,“ vysvětluje Raj Patel, výzkumník v Griffithově centru kvantové dynamiky. „Ovšem pokud jsou použity větší cihly, může být ta samá zeď postavena z méně cihel.“

Vědci vlastně ukázali, jak postavit velké kvatové obvody přímo, bez použití většího množství logických bran. To značně přibližuje vývoj prvních skutečných kvantových počítačů.

Vědci z National High Magnetic Field Laboratory (MagLab magnetická laboratoř) na Floridské státní univerzitě nedávno oznámili vlastní průlom s podobně slibným využitím: Minimalizovali zranitelnost qubitů na magnetické anomálie.

Nová studie byla publikována minulý týden v prestižním americkém časopise Science Advances.

Úvodní foto: © D-Wave










Komentáře