Кванттык технологиялар көптөн бери санарип доорунун келечеги катары каралып келген, бирок кванттык биттердин туруксуздугу өнүгүүгө тоскоол болууда. Бирок эл аралык изилдөөчүлөр тобунун акыркы эксперименттери жаңы мүмкүнчүлүктөрдү ачты. Окумуштуулар майорана нөл режимдери (MZM) деп аталган экзотикалык бөлүкчөлөргө негизделген уникалдуу конфигурацияны түзүштү, алар кванттык компьютерлердин туруктуу иштөөсүн камсыздай алат. Мындай ыкма масштабдуу жана так эсептөөлөрдү жүргүзүүгө жөндөмдүү ката кетирбеген системаларды түзүүгө мүмкүнчүлүк берет.
Бул тууралуу «InoZpress» шилтеме берүү менен билдирди SciTechDaily
Майорана бөлүкчөлөрү физиктерди көптөн бери кызыктырып келет, бирок аларды кванттык технологияда колдонуу теориялык деңгээлде гана болгон. Эми болсо Китаев чынжырчасына негизделген жаңы архитектуранын аркасында MZMди турукташтырууда чоң ийгиликтерге жетишилди. Бул структура MZMди гана туруктуу кылбастан, жаңы муундагы масштабдуу кванттык системаларды түзүүгө жол ачат.
Туруктуу кванттык эсептөөлөр үчүн жаңы архитектура
Изилдөөчүлөр тобу кванттык чекиттер жана өткөргүч элементтерден турган үч түйүндүү Китаев чынжырчасын түзүштү. Бул структура жарым өткөргүчтөр жана өткөргүчтөр менен айкалышкан гибриддик нанозымдар аркылуу уюштурулган. Бул ыкма кванттык абалдарды так көзөмөлдөөгө жана тышкы ызы-чууга болгон таасирди азайтууга мүмкүндүк берди — бул кванттык туруктуулукту камсыздоодогу негизги жетишкендик.
Майорана режимдеринин физикалык алыстыгы алардын өз алдынчалуулугун жогорулатат жана зыяндуу өз ара аракеттерге каршы туруусун камсыздайт. Бул өзгөчөлүк жаңы платформаны кванттык компьютерлер үчүн өзгөчө пайдалуу кылат. Окумуштуулар мындай абалды «туруктуулук аймагы» деп аташат, анда MZMдин жүрүм-туруму так көзөмөлдөнөт жана алдын ала билинет.
Масштабдуулук — келечекке ачылган эшик
Жаңы схеманын жаратуучулары чынжырчанын узартылышы системанын туруктуулугун гана жогорулатып, тескерисинче, сырткы таасирлерге каршы турууга мүмкүнчүлүк түзөт деп ишенишет. Чынжыр канчалык узун болсо, майорана бөлүкчөлөрү ошончолук алыс жайгашат, демек бузулуулардан сакталат. Бул ыкма чоң кванттык тармактарды куруу үчүн негиз түзөт.
Бул технология так кванттык касиеттерге ээ болгон материалдарды түзүү мүмкүнчүлүгүн да берет. Демек, келечекте кванттык түзмөктөрдү эсептөөчү машиналар катары гана эмес, табигый көрүнүштөрдү изилдөөчү платформалар катары да колдонууга болот.
Жаңы муундагы кванттык түзмөктөр
Изилдөөнүн башкы автору, учурда Оксфорд университетинде өз алдынча илимий топ жетектеген Гжегож Мазур белгилегендей: жетишилген туруктуулук масштабдуулуктун эффективдүүлүгүн гана эмес, жаңы кванттык түзмөктөрдү иштеп чыгууга жол ачаарын да далилдейт. Анын командасы нанотүзүлүштөр аркылуу жасалма кванттык материя түзүү багытында иштерин улантат.
Бул методика учурдагы кванттык схемаларды жакшыртууга гана эмес, эсептөө платформаларын түзүү боюнча түшүнүктү түп-тамырынан өзгөртүүгө мүмкүнчүлүк берет. Кванттык параметрлерди так жөнгө салуу жана заттын касиеттерин атомдук деңгээлде көзөмөлдөө биринчи жолу мүмкүн болду.
Жаңы ыкманын артыкчылыктары
Жаңы модель бир катар артыкчылыктарга ээ, алар аны иш жүзүндө колдонууга ылайыктуу кылат. Биринчиден, ал тышкы ызы-чууга жогорку туруктуулукту камсыздайт — бул кванттык эсептөөлөр үчүн өтө маанилүү. Экинчиден, аны оңой масштабдоо мүмкүн, демек — чоң кубаттуу эсептөө борборлорун түзүүгө жол ачылат.
Негизги артыкчылыктары төмөндөгүлөр:
- Кванттык абалдарды так башкаруу мүмкүнчүлүгү;
- Кубиттердин коогеренттүүлүгүн бузган факторлорду азайтуу;
- Ар кандай касиеттерге ээ түзмөктөрдү долбоорлоо жөндөмдүүлүгү;
- Узак жашаган логикалык абалдарды сактоо;
- Учурдагы платформаларга интеграциялоо мүмкүнчүлүгү.
Кийинки муундагы кванттык чынжырлар
Бул ачылыш топологиялык кванттык электроника деп аталган тармакты түзүүгө жол ачат. Бул жерде туруктуулук ката коррекциясы аркылуу эмес, системанын табиятынан улам камсыздалат. Мындай ыкма логикалык архитектураны түп тамырынан өзгөртүүгө мүмкүндүк берет.
Майорана модуларына негизделген кванттык инженериянын өнүгүшү эсептөө мүмкүнчүлүктөрүн сапаттуу жаңы деңгээлге көтөрөт. Окумуштуулар мындай чынжырчаларга негизделген бүтүндөй кванттык тармактарды курууну пландап жатышат, бул эсептөө техникасында жаңы доордун башталышы болушу мүмкүн.
Биз буга чейин жазганыбызды эскертебиз, энергияны сактоодо революция.
