Квантовые компьютеры обещают решать задачи, слишком сложные для классических машин, но для этого им нужно много компонентов, и все они должны быть относительно точными. Современные квантовые компьютеры все еще слишком малы и часто допускают ошибки. Новая конструкция кластерных состояний, предложенная учеными из Австралии, Японии и США, обеспечивает нужный масштаб и, наконец, может превзойти классические компьютеры, пишет Science Daily.

Кластерные состояния — множество запутанных квантовых компонентов, выполняющих квантовые вычисления. Для того чтобы быть полезным для решения реальных проблем, кластерное состояние должно быть и достаточно большим, и иметь правильную структуру запутанности. Однако за 20 лет с тех пор, как они были предложены, ученым не удавалось добиться того и другого одновременно, объяснил Николас Меникуччи из Мельбурнского университета. «Мы первыми добились того и другого», — заявил он.

Для получения кластерных состояний созданные особым образом кристаллы преобразуют обычный лазерный свет и квантовый — так называемый сжатый свет. Который затем сплетают в кластерное состояние сетью зеркал, светоделителей и оптических волокон.

Такая конструкция позволяет генерировать огромное двухмерное кластерное состояние с возможностью масштабирования — достаточное для создания универсального квантового компьютера. Хотя уровень сжатия — мера качества — пока слишком незначительна для решения практических задач, предложенная схема позволит добиться высоких уровней сжатия.

В начале октября в России заработал первый прототип квантового компьютера. Система из двух кубитов, собранная учеными МИСиСа, успешно решила алгоритм Гровера.