Сложные молекулы могут стать основой высокостабильных квантовых битов

16.11.2016 9:22

Основой любой квантовой системы, будь это вычислительная или коммуникационная система, являются квантовые биты, кубиты.

В большинстве случаев в роли этих кубитов выступают отдельные атомы, ионы или субатомные частицы, электроны, к примеру.

Однако, создание многочисленных матриц связанных между собой высокостабильных кубитов, при помощи которых могут решаться весьма сложные алгоритмы, является делом непосильным для современной науки и современных технологий. Такое положение дел может измениться в недалеком будущем благодаря работе исследователей из Манчестерского университета, которые получили первые доказательства того, что большие сложные молекулы, состоящие из атомов никеля и хрома, могут служить для хранения и обработки квантовой информации.

Более того, при помощи методов так называемой надмолекулярной химии можно создать несколько различных видов кубитов и связать их вместе в структуры, называемые двукубитными логическими элементами.

“Мы продемонстрировали, что при помощи некоторых химических технологий можно создать стабильные кубиты и объединить их в логические элементы, выполняющие различные функции” – рассказывает Ричард Винпенни (Richard Winpenny), директор Школы химии Манчестерского университета, – “А нашим следующим шагом будет именно создание и проверка работоспособности таких элементов”.

Справедливости ради следует отметить, что проблема создания “молекулярных кубитов” была пока решена учеными лишь теоретически, на уровне расчетов алгоритмов, обрабатывающих данные о различных вариантах сложных молекул.

Однако, эти расчеты показали, что при условии соблюдения необходимых условий квантовая информация, записанная в отдельные молекулярные кубиты, сможет храниться там время, достаточное для проведения ее обработки в соответствии с заданным квантовым алгоритмом.

Высокая стабильность молекулярных кубитов является прямым следствием большой массы и размеров используемых молекул. “Представьте себе, что вы пытаетесь донести до своего столика две кружки с пивом в пабе, заполненном пьяными, дерущимися и кричащими посетителями” – рассказывает Ричард Винпенни, – “И вам вполне может удастся это сделать, если вы обладаете достаточной силой, массой и внушительными габаритами. В ином случае вам пришлось бы сначала успокоить всех посетителей, что представляется весьма и весьма сомнительной затеей”.

“Самой главной проблемой, которая встанет перед нами в ближайшее время, будет соединение двух кубитов так, чтобы не уменьшить время хранения ими квантовой информации. И если нам удастся сделать это, то мы надеемся, что это привлечет к себе внимание других ученых, которые начнут двигаться в данном направлении”.

Взято с dailytechinfo.org