Фізики з Нідерландів і США створили квантовий комп'ютер на основі алмазу, в якому кубіти були представлені гібридною системою.

За інформацією PhysOrg.com, в ролі першого кубіта виступило ядро атома азоту (домішка в алмазі), в ролі другого - електрон. Точніше, кубіти були представлені спінами цих частинок.

Квантові осередки на основі одних електронів у будь-якому твердому тілі, теоретично, здатні проводити швидкі обчислення, але ці частинки дуже швидко втрачають зв'язаний стан. Ядро "тримається" набагато довше. У змішаному ж комп'ютері фізики придумали оригінальний захист від декогеренції, передає Membrana.ru.

Фактично автори нового пристрою розв'язували таку проблему. Крім взаємодії двох кубітів, існує і втручання довкілля.

За допомогою мікрохвильових імпульсів розробники регулярно змінювали спін електрона. За словами одного з авторів дослідження Деніела Лідара з університету Південної Каліфорнії (USC), це було схоже на подорож у часі: вплив на електрон знищував неузгодженість, яка виникала між параметрами двох частинок.

Це штучне втручання дозволяло періодично відсікати шкідливий вплив середовища, отож часу, який лишався, вистачало на виконання квантових операцій.

При цьому внутрішній резонанс у такий спін-спіновій системі допомагав уникнути конфлікту між додаванням цих зовнішніх імпульсів і виконанням поставленого завдання. Щоб показати, що їхня система в алмазі працює саме в квантовому режимі, команда виконала на цьому комп'ютері алгоритм Гровера. Спрощено його можна уявити як пошук імені в телефонній книзі, якщо вам відомий тільки телефон.

У класичній ситуації ви можете натрапити на цей номер на перших сторінках, які обирають навмання, а можете - на останніх. У разі великої кількості таких завдань ви будете шукати потрібну людину, перегорнувши в середньому половину книги.

Але квантовий комп'ютер завдяки принципу суперпозиції станів розв'яже таку задачу набагато швидше. Образно кажучи, йому правильна відповідь буде потрапляти переважно на самому початку перебору.

В даному випадку машина, оперуючи захищеними кубітами, робила правильний вибір з першого разу близько 95% часу, що було б неможливо в разі класичного перебору.

Зазначимо, в найближчому майбутньому комп'ютерну техніку чекає ще один потужний ривок. Дослідницький підрозділ корпорації IBM розробив нову техніку, що дозволяє бачити, записувати і вивчати поведінку атомів у реальному часі.