Учени откриха как да заменят светлината със звук в квантовите компютри

Учени от Чикагския университет предложиха революционна идея: бъдещите квантови компютри може да работят не със светлина, а със звук. Резултатите от изследванията им показват, че това би могло да реши един от основните проблеми в тази област – проблемът със случайността.

Вместо фотони (частици светлина), които сега често се използват, изследователите предлагат да се използват фонони – квантови частици звук. Проблемът със светлината е, че много от процесите с нея са вероятностни, т.е. резултатът от операцията е непредвидим, подобно на лотария. Това я прави трудна за изчисляване.

Звукът обаче е различен. Учените са успели да постигнат пълен контрол върху звуковата вълна на квантово ниво. Те са я накарали да взаимодейства със свръхпроводящ кубит (основният елемент на квантовия компютър). Това направи операциите детерминистични: действието „А“ винаги гарантирано води до резултат „Б“, без никаква случайност.

Сега основната задача е да се удължи животът на тези квантови звукови вълни. Засега те живеят само няколко милионни части от секундата (микросекунди). За да бъдат полезни, това време трябва да се увеличи около 100 пъти.

Теоретично звуковите вълни биха могли да се запазят много по-дълго. За разлика от светлината, която отлита в пространството, звукът е „заключен“ в материала. Проблемът е, че самият процес на контролирането му (взаимодействието с кубита) го заглушава – приблизително както ако докоснете с ръка звъняща камбана.

Учените са уверени, че в добре изолирани системи фононите ще могат да „живеят“ няколко секунди. Ако това се окаже успешно, ще се открие път към създаването на компактни и ефективни квантови процесори върху чипа, които ще управляват данните с помощта на звука. Това ще бъде основата на напълно нов тип компютър.