Ученые сплели квантовый процессор из света

Международная команда ученых изготовила процессор для универсального квантового компьютера, впервые за 20 лет исследований этого направления создав достаточное большое кластерное состояние. 

Квантовые компьютеры обещают решать задачи, слишком сложные для классических машин, но для этого им нужно много компонентов, и все они должны быть относительно точными. Современные квантовые компьютеры все еще слишком малы и часто допускают ошибки. Новая конструкция кластерных состояний, предложенная учеными из Австралии, Японии и США, обеспечивает нужный масштаб и, наконец, может превзойти классические компьютеры. 

Кластерные состояния — множество запутанных квантовых компонентов, выполняющих квантовые вычисления. Для того чтобы быть полезным для решения реальных проблем, кластерное состояние должно быть и достаточно большим, и иметь правильную структуру запутанности. Однако за 20 лет с тех пор, как они были предложены, ученым не удавалось добиться того и другого одновременно, объяснил Николас Меникуччи из Мельбурнского университета. «Мы первыми добились того и другого», — заявил он.

Для получения кластерных состояний созданные особым образом кристаллы преобразуют обычный лазерный свет и квантовый — так называемый сжатый свет. Который затем сплетают в кластерное состояние сетью зеркал, светоделителей и оптических волокон.

Такая конструкция позволяет генерировать огромное двухмерное кластерное состояние с возможностью масштабирования — достаточное для создания универсального квантового компьютера. Хотя уровень сжатия — мера качества — пока слишком незначительна для решения практических задач, предложенная схема позволит добиться высоких уровней сжатия.