Квантовите компютри изоставят технологията с лазерите

Лазерите ще отпаднат от квантовите компютри, но ще бъдат заменени с друга технология

Те ще бъдат ултимативните мултитаскъри. Но на квантовите компютри ще им се наложи да извършват известна доза жунглиране. За да се справи с тази трудност, екип от учени е успял да опрости технологията на вътрешните връзки на компютрите на бъдещето.

Компютри, които се възползват от преимуществото на квантовите закони, позволяват на квантовите частици да съществуват в няколко състояния в едно и също време. Те обещават да извършват милиони изчисления наведнъж. Нова разработка предлага въвеждане на йонни капани, които задържат, но и манипулират заредените частици. Йоните ще служат за кодиране на информация.

Съвсем естествено, това предложение създава допълнителни трудности при осъществяването му. За да направиш процесор, който работи много по-бързо от този на класическия компютър, са нужни милиони йонни капани. Всеки от тях трябва да контролира по свой начин насочването на лазера. В този ред на мисли изпълнението е изключително сложно.

Статичните магнити и електромагнитните полета

Всеки проблем рано или късно намира своето решение. Winfried Hensinger  и неговите колеги от университета Sussex в Обединеното кралство заменят милионите лазери с малко статични магнити и шепа електромагнитни полета. „Нашето изобретение доведе до радикално опростяване на инженерните изисквания. Това означава, че в момента сме в състояние да конструираме мащабно устройство“, обяснява той.

В тяхната схема всеки йон е „заловен“ от 4 магнита с контрол на напрежението по цялото им  протежение. Устройството е „залято“ от цял набор от настроени микровълнови радиочестотни електромагнитни полета. Промяната в напрежението измества йоните в друга позиция на магнитното поле и променя състоянието им.

До няколко години ще имаме работещ квантов компютър с магнити

Изследователите вече са използвали тази идея за изграждане и експлоатация на квантов логически портал, който представлява само един от градивните елементи на процесора. Този специален портал осъществява оплитане на два йона. С други думи, той свързва квантовите им състояния, така че те да са зависими едно от друго. Hensinger казва, че това е най-трудната по вид логическа система за изграждане.

Manas Mukherjee от the National University of Singapore е впечатлен от новата технология. „Това е доста обещаваща разработка с много добър потенциал“, заявява той.

Именно това планира екипът. Те се надяват да изработят пробно устройство, съдържащо десетки йони, в следващите четири години.

Фактътът, че разработваният квантов компютър използва електрически ток и силициев чип означава, че няма големи пречки за осъществяването му. То няма да бъде леко. Създаването на магнитни полета, които се различават по сила при сравнително малки разстояния, е сериозно инженерно предизвикателство. Проблем ще бъде и голямата температура, която ще се отделя от компютъра. А с увеличаването на размерите му, отделянето й все повече ще се повишава.