Американские физики реализовали квантовый алгоритм Шора

lgipicture.jpg

Американские физики из университета Санта Барбары сделали очередной шаг на пути создания полноценного квантового компьютера - они смогли полноценно реализовать квантовый алгоритм Шора на системе с тремя кубитами. Статья ученых вышла в Nature Physics, ее препринт доступен на сайте arXiv.org (Computing prime factors with a Josephson phase qubit quantum processor: arxiv.org/abs/1202.5707).

В рамках исследования ученые собрали квантовый процессор, состоящий из девяти элементов: четырех кубитов - квантовых аналогов бита, способных находиться в суперпозиции сразу нескольких состояний, а также и пяти сверхпроводящих волноводов. Вся система была реализована на алюминиевой подложке, охлажденной до нескольких милликельвинов. Кубиты представляли собой колеблющиеся частицы, а переносчиками взаимодействия выступали фотоны.
На первом этапе исследования ученые продемонстрировали, что их система действительно представляет собой квантовый компьютер, то есть в ней наблюдаются квантовые эффекты. Например, они показали, что процессор способен запутывать (то есть особым образом связывать некоторые параметры) пары и тройки кубитов.
После этого ученые продемонстрировали, что, используя только три кубита, система способна реализовать алгоритм Шора. Это квантовый алгоритм, предназначенный для разложения чисел на множители. В качестве объекта исследования бралось число 15 - это наименьшее нечетное составное число, не представимое в виде степени простого (такие условия накладывает алгоритм Шора).
Так как все квантовые алгоритмы имеют вероятностную природу, то исследователи провели около 150 тысяч тестов и установили, что алгоритм дает правильный ответ примерно в 48 процентах случаев, что хорошо согласуется с теоретическими предсказаниями. Ученые утверждают, что новая система работает в некоторых аспектах быстрее своих аналогов. Это, по словам физиков, которые приводит ScienceDaily, является важным шагом на пути создания масштабируемых квантовых систем.
Лента.ру