А вы задумывались, сколько мыслей одновременно может удержать в голове среднестатистический человек? Обычно две: «Что съесть?» и «Кто виноват?». А вот российские ученые решили, что для квантовых компьютеров это слишком мелко, и заставили их думать сразу в пяти направлениях!
От битов к кудитам: шведский стол для интеллекта
Обычные компьютеры, как известно, мыслят категорично: ноль или единица, черное или белое, чай или кофе. Квантовые компьютеры с их кубитами уже хитрее — они могут быть нулем и единицей одновременно (как кот Шредингера, который и жив, и мертв, пока вы не откроете коробку). Но наши физики из РКЦ, МИСИС, МФТИ и «Стекловки» пошли дальше. Они предложили использовать кудиты. Если кубит — это суровый выбор между чаем и кофе, то кудит — это полноценный шведский стол, где есть и чай, и кофе, и компот, и философская беседа с барменом.
Как говорил барон Мюнхгаузен: «Я не боялся казаться смешным. Это не каждый может себе позволить». Вот и наши ученые не побоялись усложнить систему, чтобы в итоге сделать ее гениально простой и эффективной.
Ультрахолодные танцы под лазерную цветомузыку
В чем же секрет? В ультрахолодных полярных молекулах. Звучит как название элитного десерта, но на деле это частицы с неравномерным зарядом. Они охлаждены до таких температур, по сравнению с которыми сердце вашей бывшей покажется раскаленной печью. Благодаря этому молекулы начинают деликатно взаимодействовать друг с другом.
А чтобы ими управлять, физики используют «оптические пинцеты». Представьте себе джедая, который лазерным мечом аккуратно перекладывает суши. Вот примерно так же сфокусированные лазерные лучи удерживают и перемещают отдельные молекулы. При сближении они начинают обмениваться информацией, словно кумушки на лавочке, только делают это с исключительной пользой для науки.
Фторид стронция крутится — вычисления мутятся ️
В качестве логических состояний ученые выбрали режимы вращения молекул. «А всё-таки она вертится!» — воскликнул бы Галилей, узнав, что одна молекула фторида стронция может хранить до пяти состояний одновременно. Расчеты показали, что операции выполняются в тысячи раз быстрее, чем система успевает забыть, зачем вообще собралась (по-научному — теряет когерентность).
Солех Муминов, один из авторов этого научного чуда, скромно отметил, что теперь мы переходим от жонглирования одной частицей к созданию масштабного процессора. И это просто великолепно!
В конечном итоге, глядя на эти квантовые хороводы, понимаешь одну простую истину. Человеческий разум поистине безграничен в своем стремлении познать и упорядочить Вселенную. И пока где-то в лабораториях ультрахолодные молекулы танцуют под лазерными пинцетами, создавая материалы и лекарства будущего, мы можем быть абсолютно спокойны: завтрашний день обязательно будет светлее, умнее и чуточку теплее, несмотря на весь этот квантовый холод.
Добавить комментарий