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.
PŘEDPLATNÉ
ČLÁNKY DO MAILU