Posted by Команда австралийских специалистов, представляющих Университет г. Инсбрук, заявила о создании нового типа квантового компьютера с квантовыми системами, состоящими из нескольких уровней и именуемыми кудитами. Если 2-уровневые кубиты содержат сведения о 2 базисных состояниях «ноль» и «один», то кудиты имеют суперпозицию множества состояний, а значит, возможна реализация сложнейших квантовых алгоритмов. Этой теме была посвящен материал, появившийся в издании Nature Physics.
Главные составляющие нового процессора квантового типа – ионы изотопа кальция-40, пойманные ловушкой Пауля, где для удержания частичек применяется магнитное поле в 4,4 гаусса. Кодировка квантовой информации происходила в двух состояниях, а именно в электронном и возбужденном. Образующееся магнитное поле способствовало разделению электронного состояния на 2 подуровня, а возбужденного – на 6 подуровней. В итоге обеспечивается поддержка каждого иона кальция-40 кудитом с 8 уровнями.
Для перехода из одного состояние иона в другое выполняется однокудитная вычислительная операция. Помогают электронам перемещаться от одного уровня к другому узкополосные лучи лазера, длина волны которых достигает 729 Нм. А считывание значений кудитов происходило во время мониторинга такого процесса как флуоресценция ионов.
Специалисты считают, что применение кудитным квантовым процессором будет эффективным в нескольких сферах, к примеру, в квантовой химии. Также он позволит моделировать решеточные калибровочные теории. Подобные зоны нуждаются в гильбертовых пространствах, являющихся многомерными. На деле реализовать их на кубитных компьютерах будет очень сложно.
Чтобы работать с длинными кудитными цепочками, требуется более мощное магнитное поле – примерно 10 гаусс. В создании подобного поля помогают постоянные магниты. Специалисты надеются, что они не доставят особых хлопот.
А что вам известно о квантовых компьютерах?