Создан первый универсальный программируемый квантово-фотонный чип
Группа ученых из Бристольского университета создала универсальный программируемый фотонный чип, который может стать основой, универсальным строительным блоком для более сложных квантовых устройств - программируемых квантовых процессоров. Используя опытный образец этого чипа команда продемонстрировала, что в пределах этого чипа может создаваться явление квантовой запутанности фотонов, производиться всевозможные манипуляции с квантовым состоянием запутанных фотонов и с высокой точностью производиться измерения полученных результатов. Помимо этого, в пределах фотонного чипа ученые научились использовать в своих интересах побочный эффект влияния окружающей среды на квантовые цепи. Теперь же этот эффект поставлен на "службу" физике и используется для управления конфигурацией квантовых цепей.
"Для создания высокоэффективных квантовых компьютеров людям недостаточно только научиться управлять явлением запутанности и квантовым состоянием запутанных частиц. Все это ученые умеют делать относительно давно. Мы должны научиться выполнять все эти операции и действия в пределах одного чипа, на уровне множества миниатюрных квантовых цепей - почти таким же образом, как происходят манипуляции электрическим током в процессорах современных компьютеров" - рассказал профессор Джереми О'Брайен (Professor Jeremy O'Brien), директор Центра квантовой фотоники Бристольского университета. - "Наше квантовое устройство реализует все вышесказанное в полной мере, м мы полагаем, что это - большой шаг на пути реализации квантовых вычислений".
Опытный образец квантово-фотонного чипа имеет размеры 70 на 3 миллиметра и состоит из сети крошечных каналов по которым циркулируют фотоны. Используя восемь управляемых электродов введенных в каналы, фотоны в каналах могут быть запутаны, может изменяться квантовое состояние запутанных пар и отдельных фотонов.
"К сожалению, большинство квантовых вычислительных устройств, которые имеют люди в настоящее время, могут выполнять одну, строго определенную функцию. Но для реализации полноценного квантового компьютера необходимо иметь программируемые логические квантовые схемы, что позволит решать с их помощью весьма разнообразные задачи подобно обычным компьютерам, используемым почти повсеместно" - говорит Питер Шэдболт (Peter Shadbolt), ученый, возглавляющий данные исследования. - "Новое программируемое квантовое устройство минимум в десять раз сложнее, чем устройства, созданные в более ранних экспериментах. Это захватывающее достижение, которое позволяет выполнить множество совершенно различных действий и операций, используя всего один программируемый чип".
Группа исследователей продолжает работать в направлении увеличения сложности самого универсального квантового чипа, что позволит с его помощью выполнять еще более широкий ряд функций. И после этого такой чип можно будет серьезно рассматривать как стандартный блок для будущих квантовых компьютеров.
Комментарии
Отправить комментарий