Naukowcom z University of Maryland udało się stworzyć pierwszy na świecie programowalny i reprogramowalny komputer kwantowy. Naukowcy dążą do tego celu od wielu lat, ponieważ komputery kwantowe mogą rozwiązać wiele problemów, z którymi nie radzą sobie tradycyjne komputery, w których informacje są przekazywane za pomocą napięcia elektrycznego. W teorii komputer kwantowy jest w stanie wykonać tak wiele obliczeń jednocześnie, których liczbę trudno sobie nawet wyobrazić. Ale naukowcy zawsze muszą zaczynać od małych rzeczy.
Komputery kwantowe powstawały w przeszłości, ale osiągnięcie naukowców z Maryland polega na tym, że teraz komputer można przeprogramować bez zmiany jego fizycznej architektury. Wyniki swoich badań naukowcy opublikowali w prestiżowym czasopiśmie Nature. Komputer został opracowany przez dr Shantanu Debnat. Urządzenie to zestaw pięciu połączonych ze sobą kubitów (kwantowych bitów informacji) opartych na jonach iterbu. Iterb jest jednym z najlepiej przebadanych pierwiastków nadających się do wykorzystania w tego typu projektach.
Każdy kubit łączy role komórki pamięci i modułu obliczeniowego. Dzięki prawom fizyki kwantowej może jednocześnie przechowywać logiczne zero i jedynkę. Możliwe było łączenie kubitów ze sobą za pomocą laserów i pól magnetycznych. Naukowcy ułożyli pięć kubitów w kształcie pentagramu, a następnie zaczęli je kontrolować za pomocą konwencjonalnego komputera, tworząc między nimi nowe połączenia i niszcząc stare.
Napisano specjalne oprogramowanie, które przekształca wszelkie algorytmy matematyczne w instrukcje zrozumiałe dla komputera kwantowego. W trakcie eksperymentów na stworzonym komputerze kwantowym uruchomiono algorytmy Deutsch-Jozy, Bernstein-Vazirani, a także algorytm kwantowych transformacji Fouriera. Naukowcy są szczególnie dumni z tego, że ich komputer jest wyjątkowo niezawodny w porównaniu z poprzednimi próbami stworzenia takiego komputera. Kubity zawodzą tylko w 2% przypadków, co jest wielkim osiągnięciem.
SERGEY GREY