Фізики-теоретики з Німеччини запропонували спосіб, який дозволяє збільшити швидкості завантаження квантових комп’ютерів в 72 рази в порівнянні з відомими методами.
Дослідження авторів опубліковано в журналі Physical Review Letters.
Вченим вдалося знизити помилку при налаштуванні (калібруванню) квантового комп’ютера до 0,1 відсотка. Це призвело до того, що середній час, що витрачається на підготовку до запуску установки зменшилася приблизно з шести годин до п’яти хвилин (зменшилася в 72 рази).
Техніка калібрування, запропонована фізиками, за їх словами, застосовна до квантових процесорів значно більших розмірів, ніж існуючі, і може бути повністю автоматизована.
З цією метою вчені пропонують використовувати спеціальні технологію і протокол, які аналізують зміни в системі і реагують на них (використовують модифіковане оптимальне управління). Незважаючи на те, що початковий стан системи змінюється, запропонована фізиками схема роботи комп’ютера, за їх словами, дозволяє отримувати правильні результати.
До речі, окуляри для комп’ютера дивіться тут.
У звичайному комп’ютері інформація представлена за допомогою бітів, які можуть приймати тільки одне з двох значень:. 0 або 1.
У квантовому комп’ютері поняття (класичного) біта узагальнюється до квантового біта (кубіта), і тепер, крім значень 0 або 1, кубіт може приймати будь-яке інший стан, що є квантової суперпозицією базисних станів 0 та 1. В якості таких станів може бути використана пара значень небудь квантової характеристики частки (атома, електрона або фотона), наприклад, орієнтація спина електрона.
Для запам’ятовуючих пристроїв (фізичних носіїв) можуть використовуватися, наприклад, спеціальні надпровідні твердотільні матеріали, частинки в яких можуть бути приведені в особливе збуджений (квантове) стан, який ідентифікується як стан кубіта. Управляти таким матеріалом (і квантовими станами) можна за допомогою, наприклад, світла від лазера.
Основні труднощі у використанні квантових комп’ютерів зводяться до їх високої чутливості до впливу навколишнього середовища, яке може змінити квантові стани необоротним чином.
Тому перед початком роботи квантові системи налаштовуються (калібруються) протягом тривалого часу; фахівцям потрібно врахувати в налаштуванні близько 50 параметрів. Крім того, робота квантового комп’ютера передбачає використання спеціальних квантових алгоритмів, адаптованого для конкретного пристрою.
Спосіб, запропонований німецькими вченими, проходить тестування в Каліфорнійському університеті в Санта-Барбарі в США. У разі успіху ідея, запропонована фізиками, зможе істотно прискорити прогрес у роботі квантових комп’ютерів.