Технології

Знайдено спосіб в мільйони разів знизити енергоспоживання квантових комп’ютерів

Використання графенових болометрів може значно прискорити появу квантових пристроїв, здатних вирішувати практичні завдання з мінімальною кількістю помилок.

Image by Pixabay

Вчені з Університету Аалто у Фінляндії розробили технологію, яка може значно спростити використання надшвидких квантових комп’ютерів для вирішення реальних завдань. Стаття про це опублікована в журналі Nature.

Квантові комп’ютери — нове покоління обчислювальних машин. Для передачі і обробки даних вони використовують явища квантової механіки, такі як квантова сплутаність і суперпозиція. На відміну від класичних комп’ютерів, квантові пристрої оперують не бітами, які беруть значення 0 або 1, а кубітами — квантовими розрядами, які можуть мати обидва ці значення одночасно. Завдяки цьому квантовий пристрій здатний обробляти величезну кількість даних одноразово.

У жовтні минулого року компанія Google оголосила, що досягла «квантової переваги» — рівня, при якому квантовий комп’ютер перевершує класичний. Квантовий процесор Google Sycamore всього за 200 секунд провів обчислення, на виконання яких звичайному суперкомп’ютеру треба було б 10 тисяч років.

Безумовно, це прорив в області обчислень, однак в роботі Google Sycamore було занадто багато помилок. Ці похибки в основному викликані дефектами вимірювання енергетичного стану, дані про який зберігаються в пам’яті машини. Можливість точно виміряти рівні енергії кубітів — центральний елемент сталого функціонування квантового комп’ютера, але дотепер для цього були потрібні складні схеми і величезна кількість енергії.

Автори нової роботи виявили, що болометр — прилад для вимірювання енергії випромінювання, що містить графен — може вимірювати енергетичний стан кубітів, економічно витрачаючи енергію. Застосування болометрів дозволить знизити енергоспоживання квантових комп’ютерів в мільйони разів.

Фінські вчені подали заявку на грант, щоб на виділені гроші побудувати квантовий комп’ютер з використанням технології графенового болометра. Вони сподіваються, що їх відкриття стане кроком до появи квантових комп’ютерів, здатних ефективно вирішувати практичні завдання. За словами керівника досліджень Мікко Моттон, «життєздатна машина» з досить низьким рівнем помилок в роботі з’явиться через кілька років.

Натхнення: naked-science.ru

Кнопка «Наверх»