Квантовый скачок в кремнии: модульность как ключ к масштабированию

Знаете, всегда смешно наблюдать, как люди пытаются построить огромные вещи, не заботясь о том, как эти вещи соединяются. Это как пытаться собрать дом из кирпичей, бросая их в кучу и надеясь, что что-то получится. В квантовых вычислениях та же история. Долгое время все гонялись за количеством кубитов, забывая о качестве связей между ними.

Представьте себе оркестр. У вас может быть сто музыкантов, но если они не слушают друг друга, не играют в унисон, получится какофония. То же самое и с кубитами. Нужно не просто создать много кубитов, а научить их взаимодействовать согласованно.

Эта статья описывает, как исследователи из Silicon Quantum Computing и UNSW Sydney добились прогресса в этом направлении. Они создали 11-кубитный процессор на основе кремния, где два регистра кубитов соединены друг с другом без значительной потери качества. Это как если бы два небольших оркестра научились играть вместе, не заглушая друг друга.

Что особенно интересно, они использовали ядерные спины фосфора в кремнии в качестве кубитов. Эти спины очень стабильны, что означает, что они могут хранить информацию в течение длительного времени. Но они также медленные. Чтобы обойти эту проблему, они использовали электронные спины в качестве «быстрых связующих звеньев» между регистрами. Это умный ход, который позволяет сочетать стабильность и скорость.

Самое главное, они показали, что добавление кубитов не обязательно приводит к ухудшению качества. Это опровергает распространенное мнение о том, что масштабирование квантовых компьютеров — это всегда компромисс между количеством и качеством. Они показали, что можно строить модульные квантовые компьютеры, где небольшие, высококачественные модули соединяются друг с другом, не теряя своих свойств.

Как говорил Паскаль: «Все великие вещи начинаются с малого.» В квантовых вычислениях это означает, что не нужно сразу пытаться построить огромный квантовый компьютер. Лучше начать с небольших, высококачественных модулей и научиться соединять их вместе. Это как строить дом из кирпичей: сначала кладете первый кирпич, потом второй, и так далее. Важно, чтобы каждый кирпич был на своем месте и прочно держался.

Подписывайтесь на мою страницу, чтобы быть в курсе последних новостей из мира квантовой физики. Обещаю, будет интересно!