Google создал универсальный квантовый компьютер

Ученые-компьютерщики из Google совместно с физиками Университета Страны Басков в Бильбао (Испания) создали прототип квантового устройства, которое является полностью масштабируемым и способно решить множество задач в различных научных дисциплинах.

Устройство сочетает в себе два основных подхода к квантовым вычислениям – цифровой и аналоговый. Цифровой способ предполагает изготовление цифровой компьютерной схемы с помощью соединения нескольких кубитов («квантовых битов» – квантовых эквивалентов классических единиц и нулей) в специальной последовательности, ориентированной на решение определенных задач. Этот распространенный и важный метод, помимо всего прочего, включает в себя ряд механизмов, позволяющих исправлять ошибки.

Аналоговый подход – это адиабатические квантовые вычисления: проблема кодируется в виде нескольких кубитов, затем происходит корректировка их взаимодействия и вырабатывается решение задачи. Это не так эффективно, как цифровой способ—случайный шум может повлиять на расчеты,—но аналоговый подход позволил произвести первые коммерческие квантовые компьютеры, такие как D-Wave.

Google совместно с испанскими физиками разработали устройство, которое объединяет в себе простоту аналоговой техники и возможность коррекции ошибок цифровой. Разработчики создали девять кубитов в алюминиевой оболочке, нанесли их на поверхность сапфира и охладили до -273,13°С, трансформировав тем самым металл в сверхпроводник.

В эти сверхпроводящие кубиты можно запрограммировать информацию. Исследователи использовали «логические элементы» для расположения цифровых кубитов в определенной последовательности, предоставляющей решение данной задачи. Таким образом, было взято лучшее из аналогового и цифрового подходов.

«С возможностью исправления ошибок новый подход станет универсальным алгоритмом, который возможно будет масштабировать под квантовый компьютер сколь угодно большого размера», – поясняют в Google.

Новое устройство является пока только прототипом, но, по словам специалистов, 40-кубитные компьютеры могут появиться уже через несколько лет.