Крошечная световая ловушка может открыть путь к квантовым компьютерам с миллионом кубитов
Исследователи из Стэнфорда разработали миниатюрные оптические резонаторы, которые эффективно собирают свет от отдельных атомов, что позволяет считывать информацию со множества кубитов одновременно
Короткое резюме
Ученые из Стэнфордского университета совершили прорыв в области квантовых вычислений, создав новый тип оптического резонатора, способного эффективно захватывать отдельные фотоны, испускаемые атомами-кубитами. Эта технология впервые позволяет одновременно считывать информацию со всех кубитов в системе, что является ключевым шагом на пути к созданию масштабируемых квантовых компьютеров.
Традиционно считывание информации с атомных кубитов было медленным и неэффективным процессом, поскольку атомы испускают свет во всех направлениях. Новая архитектура резонатора использует микролинзы для фокусировки света на отдельном атоме, что значительно повышает эффективность извлечения квантовой информации даже при меньшем количестве отражений света. Исследователи уже продемонстрировали рабочие массивы из 40 резонаторов и прототип с более чем 500 резонаторами.
Разработка открывает реалистичный путь к созданию квантовых вычислительных сетей, содержащих до миллиона кубитов. В перспективе это может привести к появлению квантовых суперкомпьютеров, объединяющих множество отдельных квантовых компьютеров через оптические интерфейсы. Технология также имеет потенциал для применения в биосенсорике, микроскопии и астрономии, улучшая разрешающую способность оптических телескопов.
Параллельное считывание кубитов
Новые оптические резонаторы впервые позволяют одновременно считывать информацию со всех кубитов в системе, решая одну из ключевых проблем масштабирования квантовых компьютеров
Архитектура с микролинзами
В отличие от традиционных резонаторов с двумя зеркалами, новая конструкция использует микролинзы для фокусировки света на отдельном атоме, что повышает эффективность взаимодействия света с атомом
Демонстрация масштабируемости
Исследователи уже создали рабочий массив из 40 резонаторов и прототип с более чем 500 резонаторами, подтверждая практическую реализуемость подхода для крупных систем
Путь к миллиону кубитов
Технология обеспечивает основу для создания квантовых сетей, которые в будущем могут содержать до миллиона кубитов, что необходимо для превосходства над классическими суперкомпьютерами
Текст сгенерирован с использованием ИИ
