Группа исследователей из Китайского университета Науки и техники (University of Science and Technology of China) и университета Чжэцзяна (Zhejiang University) не так давно создала квантовую вычислительную систему, состоящую сейчас из пяти квантовых битов, кубитов. Данная система основана на использовании единичных фотонов, сверхохлажденных атомов и сверхпроводящих электронных схем. Согласно планам, эта система, в которой сейчас насчитывается уже 10 кубитов, до конца этого года будет расширена до 20 кубитов, а в следующем году в ее состав будет входить уже 30 кубитов, после чего она превратится в полноценный квантовый компьютер, способный посоревноваться в производительности с достаточно мощными современными компьютерами.
Но и системы из десяти кубитов уже хватило для того, чтобы установить два рекорда из области квантовых вычислений, первый — в области управления максимальным количеством запутанных фотонных квантовых битов, и второй — в области количества запутанных сверхпроводящих квантовых битов. Эти рекорды являются следствием использования новой технологии манипуляций и управления множествами запутанных квантовых частиц, которая станет основной технологией будущего квантового компьютера.
В прошлом году усилиями вышеупомянутой группы ученых был создан источник единичных фотонов, основанный на полупроводниковых квантовых точках. Сейчас этот высокоэффективный источник снабжает фотонами электрически программируемые элементы фотонных схем, из которых состоит квантовое вычислительное устройство, предназначенное для решения задачи так называемой выборки Бозона (Boson Sampling).
Сейчас китайский десятиразрядный квантовый компьютер обеспечивает производительность в 10-100 раз превышающую производительность одного из самых первых компьютеров, лампового компьютера ENIAC и транзисторного TRADIC при расчетах традиционных алгоритмов. Тем не менее, скорость работы квантовой системы в 24 тысячи раз выше скорости работы первого варианта квантовой системы с пятью фотонными кубитами.
«Созданная нами архитектура квантовой вычислительной системы позволяет расширение до любого количества используемых в ней фотонов» — пишут исследователи, — «И по мере увеличения количества фотонов производительность системы будет расти по экспоненциальной зависимости. Система с 30 кубитами, которую мы планируем создать уже в следующем году, будет в состоянии соревноваться уже с самыми мощными традиционными компьютерами».
Источник: