Коты помогут сделать квантовые компьютеры лучше: как работает необычная технология

Компания Alice & Bob (Франция) разработала кошачьи кубиты, которые предлагают несколько преимуществ по сравнению с обычными.

О новой технологии пишет Interesting Engineering.

В то время как обычные кубиты демонстрируют только одну суперпозицию, кошачьи кубиты могут существовать в двойной суперпозиции. Кубиты с двойной суперпозицией не только улучшат отказоустойчивость, но и приведут к повышению вычислительной мощности и эффективности алгоритма.

Кошачьи кубиты вдохновлены котом Шредингера, поскольку они используют идею суперпозиции — концепции, согласно которой нечто может существовать в двух противоположных состояниях одновременно.

В мысленном эксперименте Шредингера кот внутри коробки одновременно и жив, и мертв, пока кто-то не заглянет внутрь коробки. Аналогично, кошачьи кубиты представляют два противоположных квантовых состояния одновременно. Однако обычные кубиты также демонстрируют суперпозицию как 0 и 1, но особенностью кошачьих кубитов является то, что вместо простых 0 и 1 суперпозиция включает в себя два больших, отдельных квантовых состояния, например, две разные фазы света или два противоположных тока в цепи. Они обеспечивают большую стабильность по сравнению с обычными кубитами. Более того, кошачьи кубиты не теряют своих свойств под воздействием внешних факторов окружающей среды. Это означает, что они более надежны, когда дело касается хранения и обработки информации.

Хотя кошачьи кубиты предлагают несколько преимуществ, их самих по себе недостаточно для достижения отказоустойчивых квантовых вычислений. Вот почему разработка кошачьих кубитов — это всего лишь первый шаг. Следующим шагом будет создание логического кубита, который поставляется с квантовым кодом коррекции ошибок. В то время как физические кубиты восприимчивы к шуму и ошибкам, логические кубиты разработаны так, чтобы быть более стабильными и отказоустойчивыми. Как только это будет достигнуто, они разработают квантовые схемы и логические вентили с коррекцией ошибок в реальном времени. Все эти компоненты затем будут использованы для создания мощного квантового процессора (QPU), способного выполнять сложные квантовые вычисления.

В то время как биты в классическом компьютере выходят из строя с частотой один на миллион, в настоящее время кубиты выходят из строя с частотой один на тысячу. Крайне важно значительно улучшить скорость кубита, чтобы сделать квантовые компьютеры осуществимыми. Будем надеяться, что структура достигнет этой цели и зажжет новую захватывающую квантовую эру.