Диамант стана „дом“ на квантов компютър

Екип от Университета в Южна Калифорния успя да "постави" квантов компютър в диамант. Това е първото по вида си квантово устройство, което включва и защита срещу декохеренцията – "шумът", който нарушава работата на изключително чувствителните квантови битове.

Макар че на пръв поглед изглежда като разточителство, демонстрацията показва, че на практика е възможно да се създадат квантови компютри в твърдо състояние. Те, за разлика от течните и газообразни квантови системи, могат да се превърнат в основа на бъдещите практически квантови компютри, тъй като подобна технология би позволила мултиплицирането на размерите им.

Днешните квантови компютри са все още малки по размери и много несъвършени в сравнение с традиционните компютърни системи.

В публикуваната в сп. Nature статия учените описват творението си като система от два квантови бита (кюбита), направени от субатомни частици. За разлика от традиционните компютърни битове, които могат да съществуват в две състояния – 0 и 1, кюбитите могат да съществуват едновременно и в двете състояния по едно и също време.

Този феномен, наречен принцип на суперпозицията, ще позволи на квантовите компютри да правят изчисления многократно по-бързо и от най-бързите суперкомпютри днес.

Подобно на повечето диаманти и използваният от учените има своите несъвършенства. Те са свързани с различни от въглерода примеси, които попадат в кристалната структура на минерала и водят до помътняване на прозрачността му.

Вместо да попречат, тези примеси помогнали на учените за създаването на квантовия компютър. В случая за единия от двата кюбита били използвани ядра на азотни примеси, а за втория – електрон, поставен в пукнатина на диаманта.

Така създаденият диамантен квантов компютър бил максимално защитен от въздействието на декохеренцията и успявал да се справи с поставените му тестове, достигайки до правилния отговор в 95% от случаите.