Новая эпоха для Интернета: инженеры впервые связали квантовый компьютер с оптоволокном

Ученые из Технического университета Дании (DTU) разработали платформу для квантового компьютера, совместимого с обычной оптоволоконной сетью. Об их исследовании пишет сайт Phys Org.

Оптические квантовые компьютеры долгое время уступали сверхпроводящим технологиям, которые разрабатывают такие гиганты, как IBM и Google. Ситуацию может кардинально изменить универсальная и масштабируемая платформа от датских инженеров, которая работает даже при комнатной температуре — обычно квантовые устройства сильно нагреваются и требуют помещения с мощной системой охлаждения.

В обычных квантовых компьютерах базовые логические частицы (кубиты) переносят информацию через "ворота", которые выполняют операции, предписанные алгоритмом. Ученым из DTU удалось создать универсальный набор таких вентилей, которые позволяют совершить множество операций с кубитами — и это настоящий прорыв в сфере оптических квантовых вычислений.

"Это означает, что любой произвольный алгоритм может быть реализован на нашей платформе при наличии правильных входных данных, а именно оптических кубитов. Компьютер полностью программируется", — объяснил ведущий автор проекта Миккель Вилсбелл Ларсен.

                    Оптический квантовый компьютер DTU

Как добавил другой автор, Йонас С. Неергаард-Нильсен, одним из главных преимуществ их системы является возможность управлять тысячами кубитов. Системы на базе суперпроводников ограничены количеством кубитов, которое можно разместить на процессоре чипов, а вот оптические могут использовать тысячи частиц и постоянно создавать новые, в зависимости от задачи.

"Кроме того, нам не нужно все охлаждать в больших криостатах. Вместо этого мы можем делать все это при комнатной температуре в оптических волокнах. Тот факт, что система основана на оптических волокнах, также означает, что ее можно подключать напрямую к квантовому Интернету будущего без посредников", — отметил Йонас.

Потенциал квантового компьютера огромен, а его растущая вычислительная мощь позволит проводить сложнейшие вычисления в широком спектре областей, таких как фармацевтика, медицина, оптимизация транспортного сектора, разработка инновационных материалов и так далее. Однако самая большая проблема этой технологии заключается в высокой вероятности сбоев, которые инженеры пока не могут полностью устранить ни в суперпроводниковом, ни в оптическом варианте. В будущем датские ученые собираются внедрить свою технологию в оптический чип и добиться исправления ошибок.