Возможны ли мгновенные вычисления без использования квантовых компьютеров?

Квантовые компьютеры практического применения всё ещё остаются делом будущего, однако учёные продолжают совершенствовать базовые технологии, необходимые для создания подобных систем. Так, сразу две исследовательские группы недавно опубликовали работы, предлагающие альтернативные подходы к произведению квантовых вычислений.

Международная команда под руководством Кембриджского университета нашла способ управлять взаимодействием света и спином электронов, заставляя их вести себя как миниатюрные магниты. Это позволит использовать их в квантовых приложениях даже при комнатной температуре.

Примерно в то же время группа из Лос-Аламосской национальной лаборатории США разработала алгоритм , использующий естественные квантовые взаимодействия и позволяющий обойтись без некоторых сложных требований к квантовому железу.

Первый подход основан на органических полупроводниках, аналогичных используемым в дисплеях. Они формируют молекулярные структуры, соединённые мостиками. Облучая эти мостики светом, учёные добились синхронизации спинов электронов по разные стороны структуры. При этом спины остаются синхронизированными даже после удаления мостика.

По словам авторов, обычно такой контроль квантовых свойств возможен лишь при криогенных температурах. Использование же органических полупроводников позволяет надёжно связывать спины с фотонами при комнатной температуре, открывая потенциал для различных квантовых приложений. Вместо сложной системы кубитов, связанных квантовой запутанностью, теперь достаточно будет простого магнитного поля для манипуляции спинами электронов в естественной среде.

В свою очередь, в Лос-Аламосской лаборатории пришли к выводу, что с помощью естественных квантовых взаимодействий можно реализовать алгоритм для решения практических задач в разы быстрее, чем на классических суперкомпьютерах и гораздо стабильнее, чем на традиционных квантовых. Такой подход позволяет применить для решения задачи разделения чисел алгоритм Гровера, квантовый метод поиска больших наборов данных.

Таким образом, несмотря на то, что практически применимые квантовые компьютеры остаются пока что чем-то недостижимым в ближайшем будущем, учёные безудержно продолжают совершенствовать подходы к их созданию и модификации.