Традиционные компьютерные системы, у истока которых стояла IBM, основаны на логических элементах, которые могут находиться одновременно в только в одном состоянии, трактуемом, например, как «0» или «1». Будущее компьютеров — квантовые вычисления (идея квантового компьютера была предложена ещё в 1980 году советским математиком Ю. И. Маниным) — основано на квантовых битах (кубитах), которые могут одновременно (см. кот Шрёдингера) находиться в состояниях «0» и «1»; это их свойство получило название "<a rel="nofollow" href="http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D1%83%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BF%D0%BE%D0%B7%D0%B8%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%BE%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%8F%D0%BD%D0%B8%D0%B9">суперпозиции". Таким образом, компьютерная система из двух кубитов может осуществить четыре вычисления одновременно, из трёх кубитов — восемь вычислений и т.д. Вообще, при увеличении количества кубитов вычислительная способность компьютера будет возрастать экспоненциально.
Длительное время исследователи IBM работали над проблемой квантовой декогерентности — возникновения ошибок в вычислениях, вызванных влиянием таких факторов, как тепло, электромагнитное излучение, дефекты материалов т.д. Сейчас же инженеры достигли такого уровня производительности и стабильности квантовых устройств, который является минимально необходимым для реализации действующего квантового компьютера.
Главным направлением работы было увеличение временного периода, когда у кубита возможно длительное время сохранять его квантово-механические свойства при помощи экспериментирования с химической чистотой полупроводниковых элементов. По словам одного из учёных IBM, участвующих в проекте квантового компьютера, Матиаса Стеффена (Matthias Steffen), уже сейчас квантовые вычисления перестают быть лишь объектом лабораторных исследований.
Мало того, в IBM совместно с Йелльским университетом также работают над «трёхмерным» сверхпроводящим кубитом (3D qubit), число одновременных состояний которого больше числа квантовых состояний обычного кубита. При этом для «обычных» кубитов инженеры уже реализовали одну из будущих основных логических операций квантовых компьютеров — controlled-NOT (CNOT) и, по-видимому, есть все основания ожидать, что IBM сможет повторить историю более чем полувековой давности, снова создав компьютеры — только уже на совсем другом уровне.
[Источник]
Автор: jeston
