Новые препятствия перед создателями квантовых компьютеров
Разработка квантовых компьютеров уже давно занимает умы крупнейших ученых-физиков и инженеров. При этом преодолеваются значительные трудности, в основном, фундаментального характера, связанного с поведением элементарных частиц и их взаимодействием с окружающей средой. Недавно в журнале New Scientist была опубликована статья, авторами которой выступили физики Лейденского университета, где описываются до этого момента неизвестные свойства кубитов (единицы измерения информации, которыми оперирует квантовый компьютер), не позволяющие сохранять информацию в течение приемлемого времени.
Благодаря возможности кубитов находится одновременно в двух (не исключающих друг друга) состояниях. К тому же, благодаря взаимодействию друг с другом, теоретическая производительность гипотетического квантового компьютера значительно превосходит современные наиболее мощные вычислительные системы. Однако одной из сложностей построения такой системы является необходимость "изоляции" кубитов от внешнего воздействия, которое полностью нарушает цикл вычислений.
Исследователи университета обнаружили еще одно фундаментальное свойство кубитов, препятствующее созданию квантовых компьютеров - неизбежное "разобщение" кубитов, что означает неминуемую потерю квантовой информации в течение определенного времени, даже при отсутствии внешних воздействий. По прошествии некоторого отрезка времени кубиты спонтанно переходят в одно из двух возможных состояний. При этом информация полностью теряется - ведь предсказать поведение кубитов в этом случае не представляется возможным, по крайней мере, на сегодняшний день.
Как сообщают исследователи, наиболее удачные технологии позволят "растянуть" этот временной отрезок до 1 секунды, что пока не является наиболее критичным фактором, ведь ученые только подходят к достижению величины "времени жизни" кубитов порядка одной микросекунды, но уже обнаружен теоретический предел, который существенно осложнит жизнь разработчикам квантовых компьютеров.
Источник новости: New Scientist