Первое перепрограммируемое квантовое устройство из пяти кубитов на базе ионов иттербия создано группой ученых из Мэрилендского университета в Колледж-Парке (США). Отчет об исследовании опубликован в журнале Nature, популярно о нем рассказывает РИА Новости.

«Для того, чтобы компьютер мог быть в принципе полезным для нас, его пользователь не обязан знать то, что происходит внутри него. Мало кто из владельцев "айфонов" интересуется тем, что происходит внутри их телефона на физическом уровне. Наш эксперимент позволил высококачественным квантовым битам выйти на высокофункциональный уровень работы благодаря возможности их перенастройки на программном уровне», — цитируются в сообщении пояснения руководителя научной группы Кристофера Монро (Christopher Monroe), которые были даны для научно-популярного издания Science Daily.

Устройство состоит из пяти квантовых битов (кубитов), которые являются и ячейками памяти, и вычислительными модулями. Кубиты созданы на базе ионов иттербия, связаны между собой и управляются лазером. В отличие от обычного компьютера, информация в них кодируется не через классический бит, значение которого либо 0, либо 1, кубит допускает два собственных состояния, обозначаемых |0 и |1, но при этом может находиться и в их суперпозиции (то есть быть и тем и другим). Предполагается, что объединение нескольких кубитов в единую вычислительную систему позволит быстро решать те математические или физические задачи, поиск ответа на которые при помощи методик перебора ( как в обычном компьютере) заняло бы время, сопоставимое со временем существования Вселенной.

Ранее ученым удавалось собрать устройство только из двух кубитов. Группа Монро объединила пять кубитов при помощи лазеров и магнитных полей. Используя программу для обычного компьютера, ученые изменяли состояние полей и управляли вспышками лазера. Это позволило управлять связями между кубитами: разрушать имеющиеся и создавать новые связи, «запутывая» их на квантовом уровне. 

Как отмечают разработчики, созданное или устройство отличается крайне высокой надежностью: кубиты выдали правильный результат в 98% случаев и ошибку лишь в 2% случаев.