Поделиться
Создан самый маленький в мире квантовый компьютер, в котором используется один фотон
Ученые из тайваньского университета NTHU изобрели квантовый компьютер размером с обычный системный блок. Для вычислений в нем используется одиночный фотон. Это один из вариантов частиц, которые испытывают исследователи, участвующие в международной квантовой гонке.
Самый маленький квантовый компьютер
Ученые из тайваньского университета NTHU изобрели самый маленький в мире квантовый компьютер. Его размер сопоставим с размером обычного системного блока, передает ТАСС сообщение Центрального новостного агентства Тайваня. В изобретении ученых для вычислений используется одиночный фотон.
Компьютер может выполнять факторизацию простых чисел в соответствии с алгоритмом Шора и способен кодировать информацию в «32 временных интервалах или измерениях внутри волнового пакета одного многомерного фотона», рассказал один из его создателей, профессор NTHU Чу Чжисон (Choo Jisung).
Фотоны могут поддерживать стабильные квантовые состояния при комнатной температуре. Это свойство позволяет снизить затраты энергии в сравнении с другими типами квантовых компьютеров, кубиты в которых очень чувствительны к внешним воздействиям и легко теряют свою суперпозицию. Для этого им нужно обеспечить очень низкую температуру (порядка -273℃) и изоляцию от электромагнитных полей. Это требует специального оборудования и большого количества энергии.
Платформы квантовых вычислений сейчас производят на громоздких установках, которые по своим масштабам напоминают классические компьютеры 1950-60-х годов прошлого века, объяснял ТАСС в мае 2024 г. заведующий лабораторией квантовой инженерии света Южно-Уральского государственного университета (ЮУрГУ), научный руководитель ЦКТ МГУ Сергей Кулик. Большую часть пространства компьютера занимают системы охлаждения.
Фотоны или электроны
Алгоритм для квантовых компьютеров, который разработал в 1994 г. американский математик и профессор Массачусетского технологического института Питер Шор (Peter Shore), позволяет мощному квантовому компьютеру взломать шифрование криптографическим алгоритмом с открытым ключом (RSA). Это шифрование широко используется при передаче данных через Интернет.
Есть четкое предположение, что квантовые компьютеры со временем смогут выполнять множество других вычислений, которые невозможны с помощью обычного компьютера.
До сих пор неясно, какая физическая система будет составлять квантовые биты, которые можно будет использовать квантово-механически в квантовом компьютере. Одни испытывают фотоны, другие - атомы или ионы, третьи - электроны в сверхпроводящем материале. В некоторых случаях используются механические колебания. Исследования и разработки ведутся на всех этих платформах по всему миру.
IBM заявила о выпуске чипа на тысячу кубитов в декабре 2023 г. Журнал Nature назвал его первым в мире. Для Китая рекордом является 504-кубитный квантовый суперкомпьютер. О поставке компании QuantumCTek такого чипа под названием Xiaohong Центр передового опыта в области квантовой информации и квантовой физики Китайской академии наук (CAS) сообщил в апреле 2024 г.
Российские квантовые успехи
Российские ученые из МФТИ запустили первый российский 12-кубитный квантовый процессор в январе 2024 г.
В феврале 2024 г. советник генерального директора «Росатома» Руслан Юнусов сообщил в интервью ТАСС: «Мы разработали 20-кубитный квантовый компьютер. Мы его реализовали на ионной платформе. Также у нас есть 25-кубитный компьютер на атомной платформе. Но качество операций лучше на ионной платформе».
Еще в 2019 г., в рамках реализации мероприятий федерального проекта «Цифровые технологии» национальной программы «Цифровая экономика», национальный технический университет МИСиС подготовил дорожную карту по развитию квантовых технологий в России. Общее финансирование соответствующих мероприятий в 2020-2024 гг. должно было составить 23,66 млрд руб.
Короткая ссылка
