Физики создали первый полностью механический кубит

Новая разработка поможет создать мощные и эффективно работающие суперкомпьютеры. Рассказываем про революционное изобретение швейцарских физиков.
Автор новостей
Устройство состоит из сапфирового чипа со сверхпроводящим кубитом (серые прямоугольники слева) поверх другого, который действует как механический осциллятор (серая точка справа).
Устройство состоит из сапфирового чипа со сверхпроводящим кубитом (серые прямоугольники слева) поверх другого, который действует как механический осциллятор (серая точка справа).Источник: Uwe Von Luepke / ETH Zürich

Группа физиков из Швейцарской высшей технической школы Цюриха создала первый в истории работающий механический кубит. Ученые описали его и рассказали, какие результаты он показал во время тестирования, пишет Phys.org

Механические кубиты помогут разработать сверхмощные суперкомпьютеры. Эти устройства позволят решать многие типы задач, которые выходят за рамки возможностей классических компьютеров. И хотя ранее был достигнут значительный прогресс в их разработке, цель все еще не полностью реализована. Один из главных камней преткновения — проблема виртуальных кубитов. Исследовательская группа нашла способ обойти эту проблему.

Вместо того чтобы представлять данные только единицами и нулями, кубиты способны хранить данные в суперпозиции обоих состояний. В рамках нового исследования ученые создали то, что они описывают как мембрану, похожую на кожу барабана. Она способна хранить информацию в устойчивом состоянии, в вибрирующем состоянии или в обоих состояниях одновременно.

Отметив, что реальная проблема виртуальных кубитов заключается в их недолговечности (они появляются и исчезают в мгновение ока), эксперты обратились к тому, что может прослужить гораздо дольше — пьезоэлектрическому диску, закрепленному на сапфировой основе. Они использовали его в качестве механического резонатора. Затем они прикрепили кубит, изготовленный из сверхпроводящего материала, к его собственному сапфировому основанию. Для этого они использовали специальную технологию изготовления, которую они сами разработали. 

В результате получился кубит со временем когерентности, которое зависело от типа используемого сверхпроводника. В среднем оно было лучше, чем у гибридных или виртуальных кубитов, используемых в других системах.

Команда планирует продолжить свою работу, стремясь улучшить время когерентности с использованием различных материалов. Ученые также хотят протестировать свои кубиты с квантовыми вентилями, чтобы увидеть, насколько хорошо они работают в компьютере.

Ранее физики заметили необычное поведение квантовых сверхпроводников. Рассказали, что именно наблюдали ученые.