Команда физиков из ETH Цюрих совершила значимый шаг вперед в области квантовых вычислений, разработав первый в своём роде действующий механический кубит. В публикации, размещенной в журнале Science, учёные делятся концепцией создания данного кубита и результатами его тестирования.
Квантовые компьютеры обещают решать задачи, которые не под силу традиционным вычислительным устройствам. Однако, несмотря на значительные достижения, конечная цель еще не достигнута. Одной из главных сложностей остаётся проблема виртуальных кубитов, созданных, например, с использованием электромагнитных полей, которые приводят к ошибкам и требуют исправлений. Группа из ETH Цюрих предложила иной метод — использование механических кубитов.
Источник: Uwe Von Luepke / ETH Zürich
В отличие от традиционных битов, передающих данные лишь как единицы и нули, кубиты способны находиться в состоянии суперпозиции. Учёные разработали мембрану, которая может хранить информацию в статическом, вибрирующем или смешанном состоянии.
Главной проблемой виртуальных кубитов является их короткий период действия. Чтобы справиться с этим, исследователи использовали пьезоэлектрический диск, закреплённый на сапфировой подложке в роли механического резонатора. Затем на полученные структуры был нанесён сверхпроводящий кубит с использованием собственной технологии.
Источник: Science (2024). DOI: 10.1126/science.adr2464
В итоге был создан кубит, чьё время когерентности зависело от типа применяемого сверхпроводника и в среднем превышало показатели гибридных или виртуальных моделей, применяемых в других системах. «Мы чрезвычайно довольны тем, что наш механический кубит демонстрирует более длительное время когерентности, чем применяющиеся ранее виртуальные модели. Это значительный шаг в направлении создания функциональных квантовых компьютеров», — отметил ведущий автор исследования.
Команда намерена и дальше совершенствовать проект, улучшая время когерентности различными материалами. Они также планируют испробовать свои кубиты с квантовыми вентилями, чтобы оценить их производительность в системе. Следующая амбиция — разработка полноценного квантового процессора с использованием механических кубитов.
Источник: iXBT
