Кубит продержался 39 минут при комнатной температуре

Квантовый компьютер стал немножко ближе к реальности после эксперимента физиков из университета Саймона Фрейзера (Канада). Они смогли сохранить состояние кубита в комнатной температуре на протяжении 39 минут. Это значительное достижение, если учесть, что предыдущий мировой рекорд равнялся 25 секундам.

Для этого эксперимента кубиты получили из атомов фосфора, внедрённых в очень чистый кристалл кремния (на фото), путём бомбардировки их магнитными импульсами, чтобы вызвать квантовую суперпозицию.

Кубит — ключевой компонент квантового компьютера. Благодаря уникальному свойству кубитов, квантовой суперпозиции, вычислительная способность квантовых компьютеров в некоторых задачах будет на несколько порядков выше, чем у бинарных.

Невозможность работать с кубитами в нормальных условиях была одним из главных препятствий на пути к практической разработке квантовых компьютеров. Более получаса при комнатной температуре — это больше, чем кто бы то ни было мог предположить, и вполне достаточно для некоторых практических задач. Правда, для генерации кубитов и для считывания информации с них пока в вышеупомянутом эксперименте всё равно осуществлялось охлаждение примерно до абсолютного нуля. Один из авторов эксперимента Стефани Симмонс (Stephanie Simmons) из Оксфордского университета говорит, что теоретически возможно осуществлять чтение и запись тоже при комнатной температуре: «Это скорее инженерная, чем научная задача», — считает она.

Схема установки для записи и считывания кубитов из атомов фосфора в кристалле кремния

Для повышения надёжности считывания информации из атомов фосфора было создано около 10 млрд одинаковых кубитов. Учёным ещё предстоит найти способ считывания отдельных различающихся кубитов в таком физическом контейнере.

При наличии технологий надёжной квантовой телепортации кубитов есть возможность проектировать квантовые компьютеры на кремниевых чипах. Теперь появляется надежда, что когда-нибудь они будут работать при комнатной температуре.

Хотя квантовые компьютеры существуют пока только в теории, но уже создан высокоуровневый язык программирования для них, так что сейчас можно проектировать программные симуляторы квантовых компьютеров и писать софт.

Результаты эксперимента в университете Саймона Фрейзера опубликованы в журнале Science (оригинал статьи, бесплатный просмотр).