Komputer kwantowy w laboratorium Saffmana

Algorytm kwantowy, jakiego jeszcze nie było. Przełom w pracach nad komputerami kwantowymi

Po raz pierwszy w historii udało się uruchomić algorytm kwantowy na komputerze kwantowym bazującym na technologii tzw. zimnych atomów. Sukces jest owocem współpracy naukowców z University of Wisconsin­-Madison oraz firm ColdQuanta i Riverlane.

Komputery kwantowe to obietnica lepszej przyszłości i zaawansowanych obliczeń, które są niedostępne dla konwencjonalnych maszyn. Naukowcy przewidują, że komputery kwantowe pomogą w tworzeniu leków i symulacjach dotyczących początków Wszechświata.

Czytaj też: Fizyka kwantowa – siedem faktów, które warto znać

Uruchomienie algorytmu kwantowego na komputerze wykorzystującym technologię zimnych atomów jest dowodem na to, że takie podejście może działać.

Trwa wyścig o zbudowanie funkcjonalnego komputera kwantowego, a w tym celu opracowuje się kilka różnych podejść. Nasze badania raz pierwszy przedstawiają możliwość uruchomienia obwodów kwantowych i algorytmów kwantowych przy użyciu kubitów z zimnymi atomami.

prof. Mark Saffman, dyrektor Wisconsin Quantum Institute i główny naukowiec ds. informacji kwantowej w ColdQuanta

Zespół prof. Saffmana uruchomił dwa algorytmy kwantowe na komputerze kwantowym. Pierwszy z nich – kwantowy algorytm estymacji fazy – jest powszechnym problemem w chemii, który mierzy energię atomów. Drugi to problem logistyczny znany jako MaxCut, który ma zastosowanie w logistyce i rozpoznawaniu wzorców.

Dzięki zastosowaniu kubitów nowego rodzaju, łatwiej udało się kontrolować, które są „włączone”, a które „wyłączone”. Prace nad algorytmami kwantowymi są na bardzo podstawowym poziomie. Wyniki badań sugerują, że na horyzoncie pojawią się komputery kwantowe, które przewyższą komputery tradycyjne.

To były elementarne obliczenia, ale w miarę zwiększania głębokości obwodów i liczby kubitów możliwe jest osiągnięcie stanu, w którym klasyczne komputery nie będą w stanie łatwo obliczyć tych problemów.

Trent Graham z University of Wisconsin-Madison

Podobnie jak w przypadku innych klas komputerów kwantowych, w maszynach zbudowanych przez uczonych z University of Wisconsin-Madison nie ma ma mechanizmu korekcji błędów. Szczegóły można przeczytać w Nature.