Ученые из МГУ вместе с коллегами из «Сколтеха» и Парижского университета науки и литературы придумали, как создать устройство, которое может объединять разные принципы построения квантовых сетей. Такая гибридная система использует для передачи информации как твердотельные кубиты, то есть искусственные атомы, так и фотоны. Это расширяет возможности квантовых вычислений.
Основной задачей нового устройства станет преобразование информации, передаваемой одним типом квантовых частиц, для использования и обработки ее другими видами частиц. В качестве примера авторы разработки применяли сверхпроводниковые кубиты, которые могут взаимодействовать с электромагнитными полями в микрополостях.
Одной из особенностей предложенной системы является способность преобразовывать неклассическое поле с одной частотой в поле с другой частотой, что позволяет адаптировать сигналы для передачи между различными типами квантовых устройств. Примечательно, что высокая чувствительность сверхпроводниковых атомов к внешним полям, которая обычно представляет собой трудность при конструировании квантовых компьютеров, здесь используется конструктивно для создания квантового контроллера.
Предлагаемый подход к проектированию сетей позволит сделать более эффективными и масштабируемыми процессы в квантовых компьютерах и распределенных системах, например в так называемом «квантовом интернете».
Ранее мы рассказывали о разработке компьютерных моделей, которые позволяют изучать ультрабыстрые квантовые процессы.
