Графеновые болометры способны существенно ускорить разработку квантовых устройств, предназначенных для решения реальных задач с высокой точностью.
Финские ученые из Университета Аалто создали технологию, позволяющую существенно облегчить применение высокоскоростных квантовых компьютеров для решения практических задач. Подробности этого достижения описаны в статье опубликована в издании Nature.
Квантовые компьютеры представляют собой принципиально новое поколение вычислительных машин. В их работе для передачи и обработки информации используются явления квантовой механики, включая квантовую спутанность и суперпозицию. Классические компьютеры используют биты, которые могут принимать значение 0 или 1, тогда как квантовые устройства применяют кубиты – квантовые разряды, способные одновременно представлять оба этих значения. Это позволяет квантовым устройствам обрабатывать значительно больший объем данных параллельно.
В прошлом октябре компания Google заявила о достижении «квантового превосходства», подразумевающего возможность квантового компьютера превосходить классические аналоги. Квантовый процессор Google Sycamore выполнил необходимые вычисления всего за 200 секунд, в то время как для этого потребовалось бы 10 тысяч лет работы обычного суперкомпьютера.
Это, несомненно, значительный прогресс в сфере вычислений, но в работе Google Sycamore присутствовало значительное количество неточностей. Основной причиной этих недочетов стали дефекты при измерении энергетического состояния, информация о котором сохраняется в памяти устройства. Точное определение уровней энергии кубитов – ключевой аспект стабильной работы квантового компьютера, однако до настоящего времени для этого требовались сложные конструкции и значительные затраты энергии.
Новое исследование показало, что болометр, прибор для измерения энергии излучения, в котором используется графен, способен определять энергетическое состояние кубитов при минимальном расходе энергии. Использование таких болометров позволит существенно сократить энергопотребление квантовых компьютеров, уменьшив его в миллионы раз.
Финские исследователи обратились с заявкой на получение гранта для финансирования разработки квантового компьютера, основанного на технологии графеновой болометрии. Их целью является создание квантовых компьютеров, которые смогут эффективно решать реальные задачи. Микко Моттонен, возглавляющий исследовательскую группу, заявил, что создание работоспособного устройства с минимальным уровнем ошибок станет возможным в ближайшие годы.
Ранее мы писали о том, что в Google провели первую квантовую симуляцию химической реакции, а физики из Университетского колледжа Лондона не смогли объяснить странное поведение частиц позитрония