Двухкубитный вентиль является фундаментальной частью квантового компьютера. Кубиты представляют собой квантовые биты — квантово-вычислительный эквивалент двоичных битов и базовых единиц информации. Если биты обрабатывают информацию в одном из двух состояний (1 или 0), кубит может находиться в состоянии 1, 0 или в обоих одновременно.
Последнее состояние называется суперпозицией. Поддержание суперпозиции кубитов позволяет квантовым компьютерам решать сложные математические задачи, выполняя вычисления, основанные на вероятности состояния объекта до его измерения. Для эффективных вычислений необходимо, чтобы кубиты могли общаться друг с другом.
Группа физиков из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) разместила два атомных кубита очень близко друг к другу и проконтролировала их спиновые состояния в режиме реального времени. Время операции с двумя кубитами удалось сократить до 0,8 наносекунд. Это в 200 раз быстрее, чем результаты любых других двухкубитных вентилей, существующих сегодня.
Электроны кубита приближали и удаляли друг от друга, включая и выключая взаимодействие между ними, что является необходимым условием для квантовых вентилей. По словам экспертов, австралийские учёные продемонстрировали, что они действительно могут сделать квантовый компьютер, используя атомные кубиты. Следующей целью физиков станет квантовая интегральная схема на 10 кубитов.
Фото: UNSW