Създадоха суич за квантови компютри, който отстранява шума в изчисленията

Националният институт по стандартизация и технологии на САЩ (NIST) е разработил комутатор, който дава възможност за проследяване на кубитите, които са в основата на квантовите изчисления. Суичът може да променя състоянието си в зависимост от това дали трябва да се правят изчисления или да се измерват резултати.

Устройството се състои от два свръхпроводящи квантови бита (кубита) и комутатор, който ги свързва с „резонатор за прочитане“. Конструкцията има за цел да намали шума – фактор, който постоянно пречи на учените да извършват изчисленията и по този начин ясно да демонстрират резултатите от най-новите компютърни технологии. Очевидно е, че това е доста сериозен проблем във всяка наука и затова намаляването на шума се счита за важно постижение за превръщането на квантовите компютри в ежедневна реалност.

Учените считат, че новата форма на изчисление ще може много по-ефективно да се справя със задачите, отколкото обикновените компютри, което ще доведе до пробив в енергетиката, здравеопазването и други области на научните изследвания.

На фигурата по-горе е показана централната работна зона на устройството. В долната част трите големи светлосини правоъгълника представляват двата кубита вдясно и вляво, като в центъра е разположен резонаторът. Горе, преминаването на микровълните през антената (голям тъмносин правоъгълник долу) предизвиква магнитно поле в SQUID контура (бял квадрат в центъра). Магнитното поле активира превключвателя. Честотата и силата на микровълните определят позицията на суича и силата на връзката между кубитите и резонатора.

Превключвателят може да преминава в различни състояния, за да се регулира силата на връзката между кубитите и резонатора за четене. Когато суичът е изключен, всичките 3 елемента са изолирани един от друг, но когато суичът е включен, той свързва двата кубита и им позволява да комуникират и да извършват изчисления. Когато изчисленията приключат, комутаторът може да свърже всеки от кубитите с резонатора, за да прочете и получи резултатите.

Тази архитектура на устройството спомага за защитата на кубитите и обещава да подобри способността за извършване на много точни измервания, необходими за изграждането на квантови процесори от нов тип.