Лучшее 2015: ibm создали умеющий детектировать внутренние ошибки квантовый чип

Инженеры исследовательского подразделения компании IBM создали архитектуру сверхпроводящего чипа для квантового компьютера, в котором решена неприятность детекции внутренних неточностей. Масштабирование предложенной исследователями четырехкубитной схемы открывает возможности создания громадных вычислительных совокупностей. О разработке информирует пресс-релиз на сайте IBM, а статья обрисовывающая особенности функционирования чипа показалась в издании Nature Communications.

Квантовые компьютеры — вычислительные совокупности, применяющие вместо хороших битов квантовые. Кубиты (от quantum bits, квантовые биты), в отличие от битов, смогут быть в суперпозиции двух состояний, это указывает, что при измерении их состояния с некоей известной возможностью будет получено значение «0» либо «1». 

Квантовый чип из четырех кубитов, представленный IBM. IBM Research

Сравнение сложности хорошего (фиолетовое) и квантового (тёмное) разложения на простые множители

В ряде вычислительных методов применение кубитов вместо битов разрешает существенно уменьшить сложность вычислений, хорошим примером этого есть метод Шора. Он разрешает разложить натуральное число n на простые множители за время порядка полинома от lg (n), в отличие от хороших методов, требующих времени порядка n1/3. Эти вычисления актуальны для взлома шифрования RSA, применяющего в качестве ключа произведение двух солидных несложных чисел.

Их произведение есть открытой частью ключа, но разложить его на множители — задача очень трудная простому компьютеру за разумное время.

Основной проблемой квантовых вычислений являются неточности, появляющиеся в квантовых совокупностях под действием разных факторов. Существует два вида таких неточностей: bit-flip, либо смена бита (приводит к смене «0» и «1» в кубите) и phase flip — фазовый сбой, нарушающий суперпозицию состояний (изменяющий возможность выпадения «0»). Ранее исследователи смогли создать устройство корректирующее смену бита на базе кубитов, расположенных в одну линию.

Но, по словам авторов работы, для обнаружения фазового сбоя нужно, дабы кубиты были размещены в двухмерном массиве. Это и удалось выполнить инженерам IBM.

Архитектура чипа. Q – обозначения сверхпроводящих кубитов. IBM Research

Четыре кубита контролируют собственный состояние следующим образом: они разбиты на пары, одна пара контролирует другую, причем первый кубит из пары контролирует на наличие фазового сбоя, а второй — на смену бита. Эта проверка осуществляется не нарушая квантового состояния совокупности. Задача, которую осталось решить инженерами, пребывает в корректировке отысканных неточностей.

По словам директора университета квантовых вычислений Университета Ватерлоо, Рэймонда Лафламма, это возможно сделано только на большей по размерам сетке кубитов.

Случайные записи:

• Механизированные нанокапсулы для доставки лекарств
• Политех открыет в артеке первый детский технопарк

Квантовый разлом (фильм) | Quantum Break (film) | На русском

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученым удалось создать перепрограммируемые квантовые схемы, состоящие из сверхохлажденной материи

  Людям, имеющим отношение к электронике и микропроцессорной технике, известно понятие перепрограммируемых логических матриц, микросхем, в которых методом…

• Ibm запустит первый коммерческий сервис квантовых вычислений

  Компания IBM сказала о разработке первого коммерческого сервиса квантовых облачных вычислений — IBM Q. Сервис будет запущен уже в 2017 году, и, по словам…

• D-wave: быть или не быть квантовым компьютерам?

  Теоретически квантовые компьютеры смогут делать вычисления значительно стремительнее, чем их хорошие аналоги, решая наряду с этим поразительно непростые…

• Google использовал квантовые нейросети для моделирования молекул

  Британско-американская несколько физиков, включающая в себя специалистов из Гугл и Университета Калифорнии, в первый раз совершила опыт про…