Ученые разработали гибридную модель квантового компьютера

Исследователи под руководством Элеонор Крейн из Королевского колледжа Лондона предложили теоретическую модель гибридного квантового компьютера, способного эффективно моделировать взаимодействие фермионов и бозонов. Результаты работы опубликованы в научном журнале «Physical Review X».

Современные квантовые системы хорошо справляются с фермионами, такими как электроны и протоны, но испытывают трудности при описании бозонов, например фотонов. Для решения этой проблемы авторы предложили дополнить кубиты микроволновыми резонаторами - устройствами для хранения квантовой информации и моделирования поведения бозонов. Такой подход позволяет распределять нагрузку между элементами системы.

По расчетам ученых, новая архитектура позволит сократить объем необходимых вычислений примерно в тысячу раз. Это значительно упростит моделирование сложных квантовых процессов, необходимых для разработки новых материалов, сверхпроводников, эффективных солнечных панелей и лекарственных препаратов. Кроме того, гибридная система снижает количество операций, что уменьшает накопление ошибок и требования к ресурсам для защиты данных.

На текущем этапе разработка остается теоретической. Исследователи уже провели моделирование физических систем, включая работу светоделителя и двухмерных структур. Практическая реализация проекта возможна с использованием существующих технологий, так как требования к точности операций соответствуют возможностям современных устройств.