Цюрих жоғары техникалық мектебінің физиктер тобы Ивэнь Чудың жетекшілігімен кванттық есептеу архитектурасында серпіліс жасады. Олар дәстүрлі электромагниттік элементтердің орнына жұмыс жадысы механикалық резонаторларға құрылған чипті әзірледі.

Бұл жүйенің архитектурасы интуитивті түрде классикалық компьютерді еске түсіреді: процессор (CPU) рөлін асқын өткізгіш кубит атқарады, ал жедел жады (RAM) механикалық резонаторлармен ұсынылған. Деректер микроскопиялық тербелістер түрінде кодталады — бұл, мәні бойынша, гитара ішегінің діріліне ұқсас діріл. Мұндай тербелістің әрбір формасы жеке жады ұяшығына сәйкес келеді. Чудың айтуынша, есептеу және жад сақтау функцияларының мұндай бөлінуі жүйені айтарлықтай тиімді және икемді етеді.

Механикалық жад электромагниттік жадымен салыстырғанда бірқатар маңызды артықшылықтарды көрсетеді:

  • Миниатюризация: Механикалық резонаторлар электромагниттік аналогтарынан айтарлықтай кіші, бұл ықшам құрылғыларды жасауға мүмкіндік береді.
  • Ықшам форм-фактордағы қуат: Бар болғаны 7,5-тен 2,5 мм-ге дейінгі чип күрделі кванттық есептеулерді қолдауға қабілетті.
  • Кванттық күйлердің тұрақтылығы: Тербелістер түрінде кодталған кванттық күйлер ұзағырақ сақталады, бұл декогеренция салдарынан деректерді жоғалту қаупін айтарлықтай төмендетеді.

Ғалымдар әзірлемені күрделі тапсырмаларда сынап көрді. Чип кванттық Фурье түрлендіру алгоритмін және периодты іздеуді — болашақ толыққанды кванттық жүйелердің жұмысы үшін маңызды операцияларды сәтті орындады. Бұл эксперимент тербелістерге негізделген архитектураның бағдарламаланатын кванттық компьютерлерді жасауға жарамды екенін дәлелдеді. Енді зерттеушілер келесі кезеңге: технологияның масштабталуын тексеруге көшеді.

Аналитик пікірі: ETH Zurich-тің бұл серпілісі — жай ғана зертханалық қызық емес. Ол кванттық есептеулердің басты проблемаларының бірін: кубиттердің сынғыштығын шешеді. Егер механикалық жад шынымен де кванттық күйдің өмір сүру уақытын ұзартуға мүмкіндік берсе, біз классикалық суперкомпьютерлердің қолы жетпейтін міндеттерді шеше алатын алғашқы нақты практикалық кванттық процессорлардың пайда болуына куә бола аламыз. Криптография және блокчейн үшін бұл қауіп те, жаңа мүмкіндіктерді де білдіреді — қазіргі алгоритмдерді бұзудан бастап, толығымен қорғалған кванттық желілерді құруға дейін.