Цюрих жоғары техникалық мектебінің Ивэнь Чу жетекшілігімен зерттеушілер тобы кванттық чиптің түбегейлі жаңа архитектурасын ұсынды, мұнда жедел жадтың рөлін дәстүрлі электромагниттік элементтер емес, механикалық резонаторлар атқарады. Бұл шешім кванттық есептеу жүйелерін құру тәсілін түбегейлі өзгертеді.
Әзірлеменің негізінде классикалық фон Нейман архитектурасына ұқсас есептеу блогы мен жадты бөлу жатыр. Асқын өткізгіш кубит процессор рөлін атқарады, ал деректер микроскопиялық механикалық тербелістер түрінде сақталады — әрбір діріл формасы жадтың жеке ұяшығына сәйкес келеді. Чудың айтуынша, мұндай бөлу жүйенің тиімділігі мен икемділігін арттырады.
Механикалық жадтың артықшылықтары
Механикалық резонаторлардың электромагниттік аналогтарына қарағанда бірқатар маңызды артықшылықтары бар. Біріншіден, олардың физикалық өлшемі айтарлықтай кіші, бұл чипте көбірек есептеу элементтерін орналастыруға мүмкіндік береді. Екіншіден, чиптің өзі ықшам өлшемдерге ие — бар болғаны 7,5-тен 2,5 мм-ге дейін. Үшіншіден, тербеліс түріндегі кванттық күйлер ұзағырақ сақталады, бұл есептеу процесінде деректерді жоғалту қаупін айтарлықтай төмендетеді.
Практикалық сынақтар
Ғалымдар әзірлемені күрделі алгоритмдерде, соның ішінде кванттық Фурье түрлендіруі мен периодты іздеу — болашақ толыққанды кванттық жүйелердің жұмысы үшін маңызды операцияларда сынап көрді. Бұл тапсырмалардың сәтті орындалуы тербелістерге негізделген архитектураның бағдарламаланатын кванттық компьютерлерді құруға жарамды екенін растайды.
Қазіргі уақытта зерттеушілер технологияның масштабталуын тексеруге назар аударуда. Егер эксперименттер кубиттер мен резонаторлар санын көбейткенде жүйенің тұрақтылығын сақтайтынын көрсетсе, біз эксперименталды кванттық процессорлардан практикалық есептеу құрылғыларына көшудің куәсі бола аламыз.
Менің талдауым: Бұл серпіліс әсіресе криптографиялық қауіпсіздік үшін маңызды. Егер механикалық жад көп кубиттері бар тұрақты кванттық жүйелерді құруға мүмкіндік берсе, онда ECDSA қоса алғанда, қазіргі криптоалгоритмдерге қауіп әлдеқайда нақты болады. Блокчейн индустриясы бұл технологияның дамуын мұқият қадағалауы керек — посткванттық криптографияны енгізу мерзімдері қысқаруы мүмкін.