Цюрих жоғары техникалық мектебінің (ETH Zurich) ғалымы Ивэнь Чу бастаған физиктер тобы дәстүрлі электромагниттік элементтердің орнына жұмыс жады механикалық резонаторларға негізделген кванттық чипті ұсынып, серпіліс жасады. Бұл жай инженерлік қызық емес — бұл кванттық жүйелер архитектурасындағы түбегейлі өзгеріс.
Механикалық кванттық жад қалай жұмыс істейді?
Құрылғының архитектурасы классикалық компьютерді еске түсіреді: процессор (CPU) рөлін асқын өткізгіш кубит атқарады, ал жедел жады (RAM) рөлін — механикалық резонаторлар. Деректер гитара ішегінің діріліне ұқсас микроскопиялық тербелістер түрінде жазылады. Тербелістің әрбір формасы жадтың жеке ұяшығына сәйкес келеді. Есептеулер мен сақтаудың мұндай бөлінуі жүйені айтарлықтай тиімді әрі икемді етеді.
Классикалық шешімдерден артықшылығы
Механикалық жад бірқатар маңызды артықшылықтарды көрсетеді:
- Миниатюризация: механикалық резонаторлар электромагниттік аналогтарынан айтарлықтай кіші, бұл ықшам чиптер жасауға мүмкіндік береді.
- Ықшамдылық: небәрі 7,5 × 2,5 мм өлшемді чип күрделі есептеу алгоритмдерін қолдауға қабілетті.
- Ұзақ мерзімділік: тербеліс түріндегі кванттық күйлер ұзағырақ сақталады, бұл деректерді жоғалту қаупін едәуір төмендетеді — қазіргі кванттық жүйелердегі негізгі мәселе.
Практикалық сынақтар
Зерттеушілер әзірлемені күрделі тапсырмаларда сынап көрді. Чип кванттық Фурье түрлендіру және периодты іздеу алгоритмін сәтті орындады — бұл болашақ толыққанды кванттық компьютерлердің жұмысы үшін өте маңызды операциялар. Эксперимент тербелістерге негізделген архитектураның бағдарламаланатын кванттық жүйелерді құруға жарамды екенін растады. Келесі қадам — технологияның масштабталуын тексеру.
Менің сараптамалық пікірім: Бұл кванттық есептеулердің басты мәселелерінің бірі — декогеренцияны шеше алатын маңызды қадам. Егер механикалық жад шынымен кванттық күйлердің ұзағырақ сақталуын қамтамасыз етсе, алдағы 5-7 жылда алғашқы коммерциялық кванттық процессорларды көре аламыз. Дегенмен, масштабтау басты сын болып қалады: технология жүздеген және мыңдаған кубиттермен жұмыс істей ала ма?