В Швейцарской высшей технической школе Цюриха создали квантовый чип , который хранит данные благодаря крошечным механическим вибрациям вместо привычной электромагнитной памяти.
Об этом сообщает Interesting Engineering.
Устройство длиной около 7,5 мм отказывается от традиционной квантовой памяти в пользу микроскопических механических резонаторов. Это крошечные структуры, которые вибрируют по-разному для хранения информации. Архитектура чипа разделяет вычисления и память — по принципу современных цифровых компьютеров.
«Наш квантовый чип содержит крошечные компоненты, которые начинают вибрировать во время хранения информации», — рассказала Ивен Чу, профессор в области гибридных квантовых систем ETH Zurich.
Роль процессора выполняет сверхпроводящий кубит, а квантовая информация временно хранится внутри механических резонаторов. В процессе вычислений кубит считывает данные из вибрации, выполняет расчеты и записывает обновленную информацию обратно в вибрирующую память.
Чу сравнивает этот принцип со струнами гитары, которые колеблются на разных частотах и дают разные ноты.
В чипе каждый режим вибрации работает как отдельная ячейка памяти. Эти колебания подчиняются законам квантовой механики, поэтому могут находиться в состоянии суперпозиции и запутываться. Благодаря множеству режимов вибрации резонаторы вмещают больше информации, чем электромагнитная память, занимая при этом меньше места, а также дольше сохраняют хрупкие квантовые состояния.
Для проверки архитектуры команда объединила механические резонаторы со сверхпроводящими кубитами и выполнила вычисления на чипе. Систему испытали с помощью квантового преобразования Фурье и алгоритма поиска периода.
«Квантовое преобразование Фурье — это фундаментальная вычислительная процедура, необходимая для многих квантовых алгоритмов», — пояснил Игорь Кладарич, аспирант группы Чу и соавтор исследования.
Результаты исследования были опубликованы в журнале Science.
Читайте также:
Шанхайские амбиции. Китай планирует сплотить более 100 компаний в новом квантовом хабе
