Российские учёные задумались о квантовом процессоре на полярных молекулах
Исследователи Российского квантового центра (РКЦ) теоретически обосновали возможность создания многоуровневого квантового процессора на полярных молекулах, а не только на ионах или холодных атомах. Это позволит ученым наиболее эффективно исполнять многокубитные операции и реализовывать сложные квантовые алгоритмы, сообщила пресс-служба квантового центра.
ИСТОЧНИК ФОТО: Российский квантовый центр.
"Мы продемонстрировали потенциальную применимость полярных молекул не только в качестве отдельных носителей квантовой информации, но и как основу для масштабируемого квантового процессора. Мы построили модель, в которой одна молекула может работать как система с несколькими логическими состояниями, и показали, как выполнить запутывающую операцию между двумя такими молекулами", - прокомментировал научный сотрудник РКЦ Солех Муминов.
Учёные объяснили, что существует несколько платформ для создания подобных многоуровневых кубитов, в том числе ионы, холодные атомы или цепочки сверхпроводников. Согласно новым вычислениям, для этих целей можно также применять ультрахолодные полярные молекулы — это вещества, одна часть которых имеет небольшой избыток положительного заряда, а другая — отрицательного.
Поэтому российские физики решили создать компьютерные модели двух квантовых вычислителей на базе разных полярных молекул –- фторида стронция и соединения цезия и натрия — а также просчитали, какие операции при их помощи можно проводить.
Расчёты показали, что полярные молекулы можно использовать для исполнения универсального набора логических операций с кубитами и кудитами, обладающими тремя, четырьмя и пятью состояниями. А время выполнения квантовых операций оказалось в три раза меньше типичного времени жизни этих квантовых ячеек памяти, что дает много возможностей для будущей экспериментальной проверки этой идеи.
"Используя многоуровневость ультрахолодных полярных молекул, мы показали, как можно выполнять запутывающие двухчастичные операции, а также продемонстрировали то, как можно естественно и эффективно реализовывать более сложные многокубитные операции, ключевую составляющую многих квантовых алгоритмов. Это позволяет раскрыть потенциал ультрахолодных полярных молекул как кудитной вычислительной платформы", - добавила эксперт научного проекта НИТУ МИСИС Анастасия Николаева.
