量子コンピューターは現実に2秒近くなりました

ロシア量子センターのミハイル・ルーキンは、量子コンピューターの構築にブレークスルーをもたらしました。 科学者は、長い間データを量子コンピューティングシステムに保存することができました-研究者は、我々が本当の量子コンピューターを作成することから一歩離れていると信じています。



ちょうど6か月前、ルーキンはモスクワでの講演で 、量子効果に基づいてコンピューターを作成することからどれほど離れているかを語り 、今日のニュースは彼の研究室から来ました。 未来はすでに危機にthatしていることが判明しました。



画像

Digital Octoberでの講演



ルーキンのリーダーシップの下、ハーバード大学の科学者グループは、約2秒間情報を保存する量子ビットを作成することができました。 これは、以前の実験中よりも約6桁長いです。 作成されたキュービットの別の機能は、室温で動作できることです。



量子ビット(または量子ビット)は、量子コンピューターに情報を保存するための最小の要素です。 研究者によると、ハーバード大学の実験は、量子コンピューティングシステムに一歩近づいた。



既存の量子システムのほとんどは、システムを絶対零度(-273摂氏)に冷却する設備を含む、複雑で高価な機器に基づいています。 ハーバード大学の物理学教授ミハイルルーキンが率いる科学者グループは、実験室で成長させたダイヤモンドを使用しました。



制御に関して達成できたものは本当に前例のないものです。」とルーキンはコメントしています。「 室温でキュービットを受け取りました。情報を書き込み、比較的長期間保存することができました。つまり、クロックによってキュービットの寿命を延ばすことはかなり可能だと思われます。この場合、実際の量子コンピューティングシステムを導入することが可能になります



量子コンピューターに加えて、Lukinは、量子ビットを使用して情報をエンコードする量子支払いシステム、および侵入に対する新しいレベルの保護を備えた量子コンピューターネットワークの作成を予見しています。



画像

ミハイル・ルーキン、ゲオルク・ククスコ、クリスチャン・ラッタの研究室。



この研究は、実用的な量子コンピューターを作成するための重要なステップです。研究チームのメンバーの1人であるGeorg Kucsko氏は述べています。「 初めて、データを保存するための許容時間間隔を持つシンプルなシステムを作成できました」



実験の基礎は、数年前にルーキンチームによって発見されました。科学者は、実験室で成長したダイヤモンド欠陥(窒素置換空孔、NV空孔)で見つかった欠陥が個々の原子の特性を持ち、特にスピンを持っていることを発見しました。 科学者はレーザーのセットアップを使用して、スピンを制御し、時間とともに変化する偏光を認識する方法を学びました。



科学者はこれらのデータを炭素13同位体に直接記録し、長期間その状態を維持することができました。 ただし、一方で、分離は欠点です。「それに近づく」ことが難しいためです。 科学者は素晴らしい解決策を発見しました。異なるタイプの近隣の不純物を使用して同位体と相互作用することができました。



この相互作用の結果、炭素原子の状態はNV空格子点の状態によって判断でき、研究者は原子のスピンに少しの情報をエンコードすることができました。



炭素13原子の後ろの情報をエンコードし、NVジョブを使用して読み取ることは、量子コンピューターへの道の一歩にすぎません。 それらが実用的になる前に、研究者は原子の量子特性を活用する方法を決定しなければなりません:同時に2つの状態に存在する能力。



画像

指のマイケルは彼の作品の本質を説明します



同時に2つの状態になる能力は、量子コンピューターの重要な原則です。 情報のビットを0または1の状態で書き込む従来のコンピューターとは異なり、量子コンピューターは原子のプロパティを使用して2つの値を一度に書き込みます。



設計上、このプロパティを使用すると、複数の計算を並行して実行できるため、特定の順序で操作を実行する従来のコンピューターよりもはるかに強力になります。



室温で動作するキュービットを作成した科学グループの責任者は、ハーバード大学の物理学教授であるMIPT卒業生のミハイルルーキン、量子光学のハーバードセンターの共同ディレクター、ウルトラコールド原子のハーバードMITセンターの共同ディレクターです。 Skolkovo Foundationの居住者であるRussian Quantum Centerの国際諮問委員会に参加しています。



All Articles