Построенное в США устройство, по словам его авторов, является новой парадигмой квантовой обработки информации и ключевым компонентом квантовой версии классического компьютера.
Физики из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре (UCSB) построили интегрированный квантовый чип на сверхпроводящих кубитах. Чип содержит два кубита (Q1 и Q2 на схеме под заголовком) и квантовую шину связи (B), формирующие квантовый центральный процессор (quCPU).
Также схема включает два бита квантовой памяти (M1 и M2), снабжённых регистрами сброса (Z1 и Z2). Последние позволили реализовать на этих ячейках память с произвольным доступом (RAM). Большая стрелка слева показывает рост частоты колебаний квантовой частицы.
«В нашей новой архитектуре мы исследовали возможность записи квантовой информации в память, одновременно выполняя другие квантовые расчёты, — рассказал ведущий автор проекта Маттео Мариантони (Matteo Mariantoni). — С квантовой архитектурой фон Неймана мы смогли запустить квантовое преобразование Фурье и трёхкубитный квантовый вентиль Тоффоли — это ключевые логические схемы для дальнейшего развития квантовых компьютеров».
Опыт показывает, что крупномасштабная интеграция квантовых схем находится в пределах досягаемости, сообщает университет. (Подробности устройства и работы чипа раскрывает статья в Science Express.)
Архитектурой фон Неймана — это как будто программируемые процессоры?
Как то совсем запутался.
Вентиль Тоффоли — это квантовый аналог универсального логического элемента, то есть такого логического элемента, на базе которого с помощью различных сочетаний можно получить любую другую логическую функцию. Примером обычного универсального логического элемента является элемент «ИЛИ-НЕ».
Есть несколько путей решения — снижать шумы, ускорять скорость вычислений (чтобы система просто не успевала выходить из когерентного состояния), развивать методы коррекции ошибок. (наверняка есть еще идеи, но что-то в голову не приходит)
Наверняка там принят комплекс мер — мощная криосистема, разнообразные экраны и тд, оптимизировано управление кубитами, наверняка имеются какие-то собственные потентованные алгоритмы коррекции ошибки.
Есть скептическое мнение, что в пользу стабильности вычислений пожертвовали универсальностью машины как квантового компьютера.
И весьма вероятно, что эти 128 кубитов не представляют из себя единого целого, а процессор разделен на секции. То есть, если вам в процессе вычислений потребуется смешанное состояние из всех 128 кубитов, вы его не получите. Другими словами размерность вычислительного базиса на самом деле меньше чем 2^128.
Но это все догадки.
Локхид заявил, что купил его для строго определённых задач. И делался он специально под покупателя. Косвенно это подтверждает Вашу догадку.
Ну что ж, будем подождать. Не век же квантовым компьютерам сидеть в квантовых пелёнках. Очень хочется отстучать это сообщение на клаве квантового ноутбука. :)
Да и вообще, у некоторых физиков есть сомнения по поводу возможности создания более или менее практически приемлемого квантового компьютера. Логика примерно такая (как у Пенроуза, например): если у нас есть большая квантовая система, занимающуая определённый объем и имеющая определённую массу, то она не может быть долго в состоянии суперпозиции, потому что есть же ещё пространство-время, определяемое этой системой, которое не может быть в суперпозиции, и поэтому система должна под действием гравитации (а совсем даже не шумов) коллапсировать в одно из чистых состояний.