Квантовый компьютер плюс оптоволокно: новая эра Интернета

Система с оптоволоконными связями способна генерировать новые кубиты непосредственно в процессе своей работы. Причем, не перегреется даже при комнатной температуре.

Технический университет Дании (DTU) завершил работу над созданием платформы квантового компьютера, который можно подключать к «бытовой» оптоволоконной сети. Об этом сообщает интернет-ресурсPhysOrg.

Многие тематические СМИ ранее уже рассказывали о преимуществах новейших квантовых компьютеров и о том, почему они намного продуктивнее классических. Исследователи указывают на то, что квантовые технологии способны за час решать задачи, на который у обычного суперкомпьютера ушло бы 8 лет.

Однако в течение долгих лет квантовые компьютеры «на оптике» не могли сравняться с технологиями на сверхпроводниках, разработанных крупнейшими техническими корпорациями, вроде IBM и Google.

Теперь ситуация в корне поменяется. Ведь благодаря инженерам-разработчикам из Дании появилась уникальная по своим возможностям платформа, которая обладает такими качествами, как универсальность и масштабируемость.

Новая система способна оставаться не только рабочей, но и эффективной даже при комнатной температуре. Хотя ранее известные квантовые устройства в таких условиях критически перегреваются – для их работы нужна среда с мощнейшим охлаждением.

В «классических» квантовых компьютерах за транспортировку информации отвечают кубиты – ее базисные логические частицы. При этом кубиты проходят через так называемые «ворота», которые работают, как вентили. Именно от них зависит выполнение операций, предписанных алгоритмами.

Прорыв в области опто-квантовых вычислений

Датские исследователи смогли разработать универсальный комплекс таких управляемых ворот-вентилей, позволяющих выполнять операции с кубитами из широкого алгоритмического ряда заданий. 

Это достижение может стать действительно прорывным в области опто-квантовых вычислений. Комментируя его, лидер проекта Миккель Вилсбелл Ларсен, который является соавтором разработки, заявил, что на новой платформе можно реализовать абсолютно любой произвольный алгоритм. Главное – чтобы у него были правильные вводные данные. В данном случае – оптические кубиты. При этом такой компьютер можно в дальнейшем перепрограммировать под новые потребности.

Второй соавтор проекта, Йонас С. Неергаард-Нильсен, рассказал СМИ о преимуществах системы. По его словам, важнейшим из них является возможность управления тысячами и тысячами логических частиц информации. Причем, открыта также возможность создания новых кубитов под новые задачи и в связи с корректировками старых.

В этом «новинка» кардинально отличается от систем на суперпроводниках. Они обеспечивают возможность управления только тем количеством кубитов, которое можно интегрировать в процессор чипа.

Еще один «плюс» новой платформы, который подчеркнули авторы проекта – отсутствие необходимости охлаждать ее и применять габаритные криостаты. Все процедуры в оптоволокнах можно выполнять при нормальной комнатной температуре.

Также то, что система базируется на оптических светопроводниках означает, что она может подключаться непосредственно и вообще без промежуточных агентов к квантовому Интернету, который ждет нас в недалеком будущем.

Исследователи подчеркивают практически неограниченный и пока мало изученный потенциал квантовых компьютеров. Наращивание его вычислительной мощности откроет грандиозные перспективы для сложнейших вычислений в большинстве сфер деятельности человека. В частности, в таких важнейших областях, как медицина, фармацевтика, оптимизация логистического и транспортного секторов, разработка прогрессивных материалов и прочих.

О недостатках технологии

Что же до возможных недостатков новой технологи – ученые говорят о высокой вероятности сбоев. Впрочем, с аналогичной проблемой сталкиваются разработчики «суперпроводниковых» и оптоволоконных систем. Инженеры пока не обладают возможностью нивелировать сбои до нуля. Однако датчане уверены, что после внедрения своей технологии в оптический чип им удастся исправить ее недочеты.