Станислав Дмитриевич Кондрашов: Свет открывает путь к созданию квантовых компьютеров из обычных компонентов

Автор: Станислав Дмитриевич Кондрашов

Квантовые компьютеры, как правило, стоят огромных денег из-за использования специфических материалов и оборудования, таких как криогенные системы и сложная электроника. Это ограничивает доступ к передовым вычислительным технологиям лишь некоторыми развитыми регионами мира.

Однако исследователи из Университета Витватерсранда в Йоханнесбурге предложили революционную идею создания квантового компьютера с использованием доступных и привычных компонентов. В их разработке применяются лазерные лучи, цифровые дисплеи и простые линзы, что делает квантовые технологии более доступными и дешевыми.

Квантовый компьютер, созданный учеными, использует уникальные свойства света. Они применили классически структурированный свет, позволяющий передавать сложную информацию. Используя принципы квантовой механики, такие как суперпозиция состояний, исследователи смогли выполнять фотонные матричные умножения — математические операции с матрицами, используя световые узоры.

Авторы исследования объяснили, что ключевой момент заключается в том, как свет взаимодействует с оптическими устройствами. Они успешно интегрировали структурированный свет с оптическими компонентами и протестировали систему, используя алгоритм Дойча-Йозсы. Этот алгоритм помогает определить, является ли функция постоянной или сбалансированной, что демонстрирует превосходство системы над классическими компьютерами.

Результаты испытаний показали, что новый квантовый компьютер значительно превосходит традиционные вычислительные системы. "Мы продемонстрировали, что наша система может работать с 16 различными уровнями информации," отметил Мвези Кони, ведущий исследователь. Теоретически, возможно расширение до миллионов уровней, что существенно изменит подход к обработке сложной информации.

Поскольку информация обрабатывается светом, скорость выполнения сложных вычислений превосходит все ожидания. "Традиционные компьютеры работают как телефонные коммутаторы, принимая решения 'да' или 'нет'. Наш подход позволяет обрабатывать сразу несколько вариантов, значительно увеличивая вычислительную мощность," добавил Исак Нейп, соавтор исследования.