Команда физиков из Высшей технической школы Цюриха под руководством Ивэнь Чу представила квантовый чип, в котором рабочая память построена на механических резонаторах вместо электромагнитных элементов.
Источник: ETH Zurich.
Архитектура системы напоминает обычный компьютер, где процессор (CPU) отделен от оперативной памяти (RAM). В данном случае роль CPU выполняет сверхпроводящий кубит, а RAM — механические резонаторы.
Данные записываются в виде микроскопических колебаний, похожих на дрожание гитарной струны. Каждая форма вибрации соответствует отдельной ячейке памяти. По словам Чу, такое разделение вычислений и хранения делает систему более эффективной и гибкой.
Механическая память имеет несколько преимуществ перед электромагнитной:
- механические резонаторы значительно меньше электромагнитных аналогов;
- чип размером всего 7,5 на 2,5 мм поддерживает сложные вычисления;
- квантовые состояния в виде вибраций сохраняются дольше, что снижает риск потери данных.
Ученые уже протестировали разработку на сложных задачах. Чип успешно выполнил алгоритм квантового преобразования Фурье и поиск периода. Эти операции критически важны для работы будущих полноценных квантовых систем.
Эксперимент доказал, что архитектура на основе вибраций пригодна для создания программируемых квантовых компьютеров. Теперь исследователи планируют проверить, как технология будет работать при масштабировании системы.
Напомним, в мае ученые из Высшей технической школы Цюриха разработали метод создания математически безупречной случайности.
В июне немецкий научно-исследовательский центр Fraunhofer IPMS представил Q-Dice — систему генерации случайных чисел на базе квантовых флуктуаций вакуума.