Кристаллы времени могут решить проблемы квантовых компьютеров

Ошибки в квантовых компьютерах возникают, когда кубиты взаимодействуют между собой, выполняя вычисления. Такие взаимодействия ведут к деградации квантовых состояний и содержащейся в них информации. В новом исследовании физики из Ягеллонского университета и Технологического университета в Суинберне представили способ, позволяющий кубитам работать вместе, не вызывая деградации информации.

Предложенная идея включает создание так называемой темпоральной печатной платы, https://phys.org/news/2024-06-physicists-crystal-based-circu... Phys.org. Ее следует изготовить из ультрахолодных атомов, которые движутся в заданном порядке, похожем на обычные кристаллы, то есть, формируют то, что физики зовут темпоральными кристаллами.

Предположение ученых заключается в том, что в таких условиях кубиты в квантовом компьютере будут находиться в рассеянном состоянии и в постоянном движении. Это значит, что при кубиты смогут пересекать траектории друг друга и взаимодействовать, не нарушая целостности информации.

Такая архитектура позволит наладить такие варианты совместной работы кубитов, которые невозможными для нынешних видов квантовых вычислительных машин. И может привести к появлению более сложных и мощных процессоров, пригодных для решения практических задач. Авторы исследования уже строят первый прототип на основе ультрахолодных атомов калия, из которых будут созданы темпоральные кристаллы.

Команда ученых из Германии https://hightech.plus/2024/02/06/fiziki-sozdali-pervii-stabi... в изготовлении крайне долговечного кристалла времени — он смог сохранить свои свойства на протяжении по меньшей мере 40 минут. Это в десять миллионов раз дольше, чем получалось в прежних экспериментах — тогда речь шла и миллисекундах.