Австралійські вчені створили першу у світі квантову комп’ютерну схему – схему, що містить усі основні компоненти класичного комп’ютерного чипа, але у квантовому масштабі. Знаменне відкриття, опубліковане вчора у журналі Nature, готувалося дев’ять років.

"Це захоплююче відкриття в моїй кар’єрі", – сказала виданню ScienceAlert старший автор і квантовий фізик Мішель Сіммонс, засновник Silicon Quantum Computing і директор Центру передового досвіду квантових обчислень та комунікаційних технологій UNSW.

Мало того, що Сіммонс та її команда створили те, що, по суті, є функціональним квантовим процесором, вони також успішно протестували його, змоделювавши маленьку молекулу, в якій кожен атом має кілька квантових станів — те, чого традиційному комп’ютеру було б важко досягти.

Це говорить про те, що тепер ми на крок ближче до того, щоб нарешті використовувати потужність квантової обробки, щоб краще зрозуміти світ навколо нас, навіть у найменшому масштабі.

"У 1950-х роках Річард Фейнман сказав, що ми ніколи не зрозуміємо, як влаштований світ – як влаштована природа – якщо ми не зможемо почати робити це в тому ж масштабі", – сказала Сіммонс ScienceAlert. "Якщо ми зможемо почати розуміти матеріали на цьому рівні, ми зможемо створювати речі, які ніколи раніше не виготовлялися. Питання у тому, як насправді контролювати природу на цьому рівні?".

Щоб зробити стрибок в області квантових обчислень, дослідники використовували тунельний скануючий мікроскоп в надвисокому вакуумі для розміщення квантових точок з субнанометровою точністю. Розташування кожної квантової точки має бути правильним, щоб схема могла імітувати те, як електрони переміщуються вздовж ряду вуглецю з одним або двома зв’язками в молекулі поліацетилену.

Найскладнішим було з’ясувати: скільки саме атомів фосфору має бути у кожній квантовій точці, точну відстань між кожною точкою, а потім розробити машину, яка могла б розмістити крихітні крапки в точному порядку всередині кремнієвого чипа. Дослідники кажуть, якщо квантові точки занадто великі, взаємодія між двома точками стає "надто великою, щоб керувати ними незалежно друг від друга".