ETH Zurich stworzył pamięć kwantową opartą na drganiach mechanicznych — ScienceDaily

Naukowcy z ETH Zurich zademonstrowali architekturę komputera kwantowego, w której pamięć robocza przechowuje informacje w postaci mikroskopijnych drgań mechanicznych. W systemie nadprzewodzący kubit pełni funkcje procesora i układu sterowania, a rezonatory mechaniczne tymczasowo utrzymują stany kwantowe na potrzeby dalszych obliczeń, informuje ScienceDaily.

Pamięć w drganiach

Zespół fizyczki Yiweng Chu porównuje zasadę działania takiej pamięci do strun gitary, choć drgania w chipie zachodzą przy częstotliwościach niedostępnych dla ludzkiego słuchu. Informacje w tym systemie są przechowywane nie w sposób elektromagnetyczny, lecz w określonych modach drgań mechanicznych.

Gdy nadprzewodzący kubit potrzebuje danych, odwołuje się do zapisanego stanu wibracyjnego, wykonuje operację i zwraca zmodyfikowaną informację do pamięci. Taki podział funkcji przypomina zwykły komputer, w którym procesor centralny wykonuje obliczenia, a pamięć operacyjna osobno przechowuje potrzebne do nich dane.

Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.

Testowanie operacji kwantowych

Autorzy pracy opublikowanej w czasopiśmie Science przetestowali system za pomocą kwantowej transformacji Fouriera i algorytmu wyszukiwania okresu. Procedury te wymagają precyzyjnej kontroli kilku stanów kwantowych oraz zachowania spójnych powiązań między nimi.

Eksperymenty wykazały, że rezonatory mechaniczne wraz z nadprzewodzącym kubitem mogą wykonywać obliczenia kwantowe, a nie tylko przechowywać informacje. Według oceny badaczy architektura ta jest zasadniczo zdolna do realizacji podstawowych operacji niezbędnych do dowolnych obliczeń kwantowych.

Rezonatory mechaniczne mogą być bardziej kompaktowe niż elektromagnetyczne systemy pamięci i obsługiwać wiele różnych modów drgań. Potencjalnie mogą też dłużej przechowywać stany kwantowe. Kolejnym zadaniem zespołu jest skalowanie technologii przy zachowaniu dokładności i niezawodności działania.