Ученые: Новый магнитный материал может оградить от помех квантовые компьютеры
freepik
Квантовые вычисления представляют собой перспективное направление, однако их текущая реализация характеризуется высокой восприимчивостью к внешним факторам. Даже незначительные температурные изменения или магнитные поля способны нарушить их функционирование. В качестве решения этой проблемы исследователи предложили инновационный материал, обеспечивающий защиту кубитов, базовых элементов квантовых компьютеров, от внешних возмущений с использованием принципов магнетизма.
В отличие от традиционных компьютеров, оперирующих битами, представляющими собой нули и единицы, квантовые системы используют кубиты, способные существовать в состоянии суперпозиции, одновременно являясь и нулем, и единицей. Это позволяет им решать сложные задачи, недоступные даже самым мощным современным суперкомпьютерам. Однако существует сложность: кубиты обладают крайне низкой стабильностью. Любое внешнее воздействие приводит к разрушению их состояния и, как следствие, к сбоям в вычислениях.
Для преодоления этой трудности ученые разработали материал с топологическими характеристиками, который обеспечивает самозащиту кубитов от помех. В отличие от предыдущих подходов, основанных на редких квантовых явлениях, новый метод использует магнетизм, присущий многим материалам. Это сравнимо с использованием широко доступных ингредиентов вместо редких и дорогостоящих специй. Кроме того, исследователи разработали специализированный вычислительный инструмент, облегчающий поиск других материалов с аналогичными свойствами. Это позволит ускорить разработку квантовых систем нового поколения, способных функционировать без постоянной защиты от внешнего шума.
Несмотря на то, что квантовые компьютеры пока остаются сложными и дорогостоящими устройствами, подобные открытия приближают момент их практического применения. В перспективе они могут помочь в разработке новых лекарственных препаратов, проектировании материалов с уникальными свойствами или взломе современных криптографических алгоритмов. Ключевым фактором является обеспечение стабильности кубитов, и новый подход, основанный на магнетизме, открывает такую возможность.
Пишет naavtotrasse
