• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Квантовый компьютер с «классической» архитектурой — в тысячу раз меньше кубитов и неплохая эффективность


Предложенная архитектура квантового компьютера. / © Gouzien & Sangouard / Автор: Visellia Orfius

Кубит — квантовый аналог бита, наименьшая единица квантовой информации, которая используется для квантовых вычислений. Большинство современных квантовых компьютеров состоят из серии кубитов, размещенных на плоском чипе, которые непосредственно производят вычисления. Однако привычные нам классические компьютеры устроены иначе: хранением и обработкой информации в них занимаются разные части — блок памяти и процессор соответственно.

Двое ученых из Института теоретической физики в Университете Париж-Сакле (Франция) решили проверить, насколько эффективен будет квантовый компьютер с «классической» архитектурой. В своей работе физики рассмотрели квантовое вычислительное устройство, которое состоит из двумерной сетки, подключенной к блоку квантовой памяти.

Чтобы сравнить производительность такой системы со стандартной, исследователи проанализировали, как она справится с задачей поиска простых множителей для очень больших полупростых чисел (произведения двух простых), которые также называют RSA-числами. Оказалось, с использованием квантовой памяти квантовый компьютер может разложить 2048-битное целое RSA-число за 177 дней, используя всего 13 436 кубитов. В стандартной двумерной архитектуре для этого потребовалось бы около 20 миллионов кубитов, однако времени ушло бы значительно меньше: по оценкам ученых, около восьми часов.

Тем не менее авторы статьи считают использование квантовой памяти более многообещающим, поскольку чем больше кубитов, тем сложнее реализовать квантовый компьютер. По мнению исследователей, создать надежное устройство квантовой памяти тоже непросто, но еще сложнее уместить миллионы кубитов в криостат.

Еще одна проблема, которой коснулись ученые в своем исследовании, — исправление ошибок при сохранении кубитов. Они показали, что ежесекундные итерации проверки увеличивают время выполнения алгоритма примерно на 23%, но делают его более устойчивым к ошибкам.

Реализовать предложенную архитектуру физики планируют с использованием микроволнового интерфейса между процессором, созданным из сверхпроводящих кубитов, и мультиплексированной памятью на основе принципа фотонного эха в твердых телах, легированных ионами редкоземельных металлов.

Статья с результатами исследования опубликована в журнале Physical Review Letters.


Source: https://lib.zaplata.ru/nauka/kvantovyi-komputer-s-klassicheskoi-arhitektyroi-v-tysiachy-raz-menshe-kybitov-i-neplohaia-effektivnost.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

ЦЕРН приостанавливает сотрудничество с Россией из-за ситуации на Украине

Логотип Европейской организации по ядерным исследованиям на фоне макета нового образовательного и информационно-просветительского центра CERN Science Gateway /...

Крошечные подводные дюны могут рассказать о формировании рельефа Марса

© Flickr / Автор: Дмитрий Жуков Ученые из Университета Кампинас (Бразилия) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) подробно...

Физики не увидели распад ложного вакуума — вопреки тому, что написали СМИ

© Newcastle University / Автор: Lampronia Auxilius Многие российские СМИ дали новости вроде «Физики увидели распад ложного вакуума»....

Прорезиненный бетон стал пластичнее и мало потерял в прочности

Прорезиненный бетон стал пластичнее и мало потерял в прочности / © Dhipan Aravind Singaravel et al. Бетон —...

Жидкий литий избавил ионы в пучке от лишних электронов

Разделитель изотопов и сборка детекторов распада в лаборатории по исследованию пучков редких изотопов FRIB. / © https://www.ornl.gov/project/frib-decay-station /...

Предложен эксперимент для измерения массы информации

©CERN / Автор: Ольга Кузьмина Еще в прошлом веке Рольф Ландауэр из IBM предположил, что при стирании информации...

На корейском токамаке опробовали новый способ создания плазмы рекордной температуры

Конфигурация плазмы в KSTAR при использовании режима FIRE для повышения энергии плазмы. Шкала температуры плазмы приведена в килоэлектронвольтах,...

Физики научились плести нити из нанотрубок

©Jeff Fitlow, Rice University / Автор: Visellia Orfius Углеродные нанотрубки представляют собой полые сверхтонкие структуры со стенками толщиной...

Кубиты идут на свист

Схематичное представление прецессии электронного спина в центре окраски. / © HZDR/Blaurock / Автор: Cloelia Andronicus В качестве кубитов...

Математики создали уравнение для точного описания движения жидкостей и газов в сложных средах

Схема движения частицы в молекулярной решетке и новая формула диффузионного движения / © Бристольский университет / Автор: Telestis...

Физики предложили построить коллайдер на Луне

Симуляция распада бозона Хиггса на мюоны / ©CERN Photolab / Автор: Regulus Tremerus Ученые оценили перспективы строительства гигантского...

Удачный эксперимент на новосибирском электрон-позитронном коллайдере отодвинул границу «новой физики»

Комплекс ВЭПП-4 – ВЭПП / ©ИЯФ СО РАН / Автор: Messiena Lucretius Специалисты из Института ядерной физики имени...

Физик посчитал количество информации в видимой Вселенной

© Anders Sandberg / flickr / Автор: Pinaria Caprarius О том, как измерить Вселенную с точки зрения содержащейся...

Первые наблюдения сверхтяжелого кислорода-28 поставили под сомнение теории строения атомного ядра

Riken RI Beam Factory ускоряет тяжелые изотопы в кольцевом циклотроне, с помощью сверхпроводящих магнитов / © Riken, Nishina...

Новый материал позволит физикам ловить гравитационные волны ежедневно

Стекло с нанесенным покрытием из оксидов титана и германия / © Caltech / Автор: Иван Беляев С момента...

Таяние ледников укоротит земной год к 2029-му

Ледники стали таять быстрее, и скорость вращения Земли замедлилась сильнее, чем раньше / © pxhere.com Астрономический год, то...

Китайский термоядерный реактор установил новый рекорд непрерывной работы плазмы при высокой температуре

EAST / ©XinHua / Автор: Euclio Drusus Китайские ученые установили новый рекорд работы термоядерного реактора EAST. Во время...

Ученые научились создавать алмазы пониженной хрупкости

©Jared Tarbell, Flickr / Автор: Наталья Федосеева Алмаз — самый твердый минерал в природе. Однако оборотной стороной этого...

Новый керамический материал светится при деформации

©Lothar Wondraczek, Friedrich Schiller University Jena / Автор: Артем Фомин Немецкие ученые создали прозрачную и твердую стеклокерамику, которая...

Работу Большого адронного коллайдера остановили раньше срока из-за энергетического кризиса

БАК — ускоритель заряженных частиц на встречных пучках, предназначенный для разгона протонов и тяжелых ионов (ионов свинца) /...