Квантовый компьютер, который может выполнять произвольные вычисления с кудитами

Квантовый компьютер, который может выполнять произвольные вычисления с кудитами

Большинство квантовых компьютеров используют двоичное кодирование для хранения информации в кубитах — квантовый аналог классических битов 0 или 1. Ограничение их двоичными системами не позволяет этим устройствам раскрыть свой истинный потенциал.

Имея это в виду, команда под руководством Томаса Монца из отдела экспериментальной физики Университета Инсбрука успешно разработала квантовый компьютер, который может выполнять произвольные вычисления с так называемыми квантовыми цифрами (кудитами).

Обладая производительностью, аналогичной процессорам квантовых кубитов, этот подход позволяет нативное моделирование многомерных квантовых систем и более эффективную реализацию алгоритмов на основе кубитов.

Этот новый квантовый компьютер хранит информацию в отдельных захваченных атомах кальция. Каждый атом состоит из восьми различных состояний. Обычно только два из этих состояний используются для хранения информации. На самом деле почти все существующие квантовые компьютеры имеют доступ к большему количеству квантовых состояний, чем они используют для вычислений.

Томас Монц сказал: «Почти все существующие квантовые компьютеры имеют доступ к большему количеству квантовых состояний, чем они используют для вычислений. Мы разработали квантовый компьютер, который может использовать весь потенциал этих атомов, используя кудиты. В отличие от классического случая, использование большего количества состояний не делает компьютер менее надежным. Квантовые системы естественным образом имеют более двух состояний, и мы показали, что можем одинаково хорошо ими управлять».

Мартин Рингбауэр, физик-экспериментатор из Инсбрука, Австрия, сказал: «С другой стороны, многие задачи, для решения которых нужны квантовые компьютеры, такие как задачи по физике, химии или материаловедению, также естественным образом выражаются на языке кудита. Переписывание их для кубитов часто может сделать их слишком сложными для современных квантовых компьютеров. Работа с более чем нулями и единицами очень естественна не только для квантового компьютера, но и для его приложений, что позволяет нам раскрыть истинный потенциал квантовых систем».

Ссылка на дневник:

      Ringbauer, M., Meth, M., Postler, L. et al. Qudit универсальный квантовый процессор с захваченными ионами. физ. Физика (2022). DOI: 10.1038/s41567-022-01658-0

Похожие сообщения

Оставить комментарий

ошибка: