Ученые института Вейцмана объявили об успешном завершении работы по созданию первого израильского квантового компьютера.
Компьютер WeizQC, названный в честь первого израильского компьютера «Вицека», также собранного в институте Вейцмана в 1955 году, стал одним из менее трех десятков, существующих на данный момент во всем мире.
В разработке, осуществленной лабораторией профессора Рои Озери, реализованы несколько новаторских решений, призванных решить проблему высокой чувствительности квантовых компьютеров к изменениям в окружающей среде.
WeizQC имеет мощность в 5 кьюбитов, основанных на сверхохлажденных ионах. В мире существует менее 10 квантовых компьютеров, использующих эту технологию. Компьютер с пятью кубитами уступает по вычислительной мощности классическим компьютерам.
На данный момент только в США и Китае заявили о создании квантовых компьютеров, позволяющих реализовать так называемое квантовое превосходство над классическими компьютерами. В институте Вейцмана заявили, что началась работа по созданию компьютера с 64 кубитами, который также будет отвечать этому требованию.
Иллюстрация: newsru.co.il
https://www.newsru.co.il/israel/22mar2022/quantum322.html
Физики научились хранить кубиты с временным кодированием 20 миллисекунд
Storage of photonic time-bin qubits for up to 20 ms in a rare-earth doped crystal
Физики продемонстрировали работу квантовой памяти для хранения кубитов со временным кодированием на основе кристалла 151^^^Eu3+^^:Y2SiO5. Они показали, что такая память способна хранить их до 20 миллисекунд, демонстрируя на выходе степень совпадения равную 85 процентам для одного фотона на кубит.
Физики говорят о кубите, когда имеют дело с простейшей квантово-механической системой, которая может находиться в двух различных состояниях, а также в их квантовой суперпозиции. Отличительной особенностью кубитов стало то, что они могут быть запутаны друг с другом. Запутанность подразумевает наличие неклассических корреляций, и выражается через невозможность представить состояние двух или нескольких кубитов через произведение соответствующих одночастичных состояний.
Определение, приведенное выше, достаточно общее. Это обуславливает огромное количество физических систем, которые были предложены для реализаций кубитов. Они не только различаются по типу физических носителей, (например, фотоны, электроны, ядра, сверхпроводящие контуры и так далее), но и по их характеристикам, которые кодируют кубит.
Например, у тех же фотонов квантовая информация может храниться в поляризации, их числе, а также во временных свойствах. В последнем случае систему называют кубитом с временным кодированием (time-bin qubit, TB-кубит). Состояние такого кубита представляет собой суперпозицию состояний, соответствующих фотону, который движется с различной временной задержкой. Обычно фотон, прибывающий раньше, соответствует состоянию |0>, а позже — |1>. Простейшим способом создания такого кубита стал интерферометр, чьи плечи имеют различную длину.
Впрочем, мало создать фотонные кубиты, надо также уметь ими манипулировать, а также ретранслировать их запутанность дальше в системе повторителей. Последнее необходимо в приложениях распределения квантового ключа на большие расстояния, распределенных квантовых вычислениях и квантовых симуляциях.
Перспективным подходом к созданию соответствующих узлов стали кристаллы, допированные редкоземельными ионами. На сегодня наибольшее время хранения квантовой информации в таких средах не превышает одной миллисекунды. Однако даже краткосрочным квантовым повторителям требуется время хранения не менее 10 миллисекунд, хотя, скорее всего, оно должно быть в десятки раз больше. Это служит мотивацией для поиска условий, которые могли бы продлить когерентность редкоземельных ионов.
Физики из Франции и Швейцарии при участии Микаэля Афзелиуса (Mikael Afzelius) сообщили о том, что им удалось добиться времени хранения кубитов со временным кодированием равного 20 миллисекундам в кристалле 151Eu3+:Y2SiO5.
https://www.nature.com/articles/s41534-022-00541-3
