Создана память, которая нарушает все законы логики — и это работает
NewsMakerИсследователи показали путь к компактной и быстрой QRAM.
Учёные из Чикагского университета предложили новую архитектуру квантовой оперативной памяти , которая может ускорить развитие квантовых компьютеров. QRAM, или квантовая оперативная память, позволяет обращаться к нескольким ячейкам данных одновременно благодаря принципу квантовой суперпозиции. Это означает, что разные состояния памяти могут существовать одновременно, взаимодействуя между собой особым образом. Такая особенность даёт квантовым системам возможность быстрее решать задачи, которые для классических компьютеров остаются сложными.
В новой работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, исследователи разработали архитектуру, основанную на управляемом трансмоном маршрутизаторе фононов. Трансмоны — это устойчивые к шуму квантовые биты, работающие на основе сверхпроводимости. С их помощью команда смогла направлять фононы — элементарные вибрации, распространяющиеся по поверхности материалов, — в нужные участки квантовой схемы.
Авторы исследования, Чжаою Ван и Хун Цяо, объяснили, что их идея вдохновлена экспериментами с фононным интерферометром типа Маха–Цендера. Они показали, что если встроить в такой интерферометр фазовый элемент, управляемый трансмоном, можно направлять одиночные фононы в зависимости от квантового состояния трансмона. Это решение стало основой для новой архитектуры QRAM, в которой множество таких маршрутизаторов соединены в древовидную структуру.
Предложенная система получилась не только более компактной, но и быстрее справляется с маршрутизацией данных, избегая помех, связанных с перекрытием частот. Такая организация также уменьшает требования к аппаратной части, что важно для практической реализации. Для борьбы с ошибками потерь исследователи применили метод двойного кодирования, сочетающий эффективность с минимальной нагрузкой на систему.
По словам Вана и Цяо, их архитектура открывает путь к реальному созданию QRAM в ближайшие годы. Она может существенно упростить и ускорить хранение и обработку больших объёмов данных в квантовых вычислениях . В дальнейшем команда планирует провести эксперименты с маршрутизаторами на базе трансмонов, а также исследовать более сложные методы квантовой коррекции ошибок, чтобы сделать систему ещё более надёжной.
Учёные из Чикагского университета предложили новую архитектуру квантовой оперативной памяти , которая может ускорить развитие квантовых компьютеров. QRAM, или квантовая оперативная память, позволяет обращаться к нескольким ячейкам данных одновременно благодаря принципу квантовой суперпозиции. Это означает, что разные состояния памяти могут существовать одновременно, взаимодействуя между собой особым образом. Такая особенность даёт квантовым системам возможность быстрее решать задачи, которые для классических компьютеров остаются сложными.
В новой работе, опубликованной в журнале Physical Review Letters, исследователи разработали архитектуру, основанную на управляемом трансмоном маршрутизаторе фононов. Трансмоны — это устойчивые к шуму квантовые биты, работающие на основе сверхпроводимости. С их помощью команда смогла направлять фононы — элементарные вибрации, распространяющиеся по поверхности материалов, — в нужные участки квантовой схемы.
Авторы исследования, Чжаою Ван и Хун Цяо, объяснили, что их идея вдохновлена экспериментами с фононным интерферометром типа Маха–Цендера. Они показали, что если встроить в такой интерферометр фазовый элемент, управляемый трансмоном, можно направлять одиночные фононы в зависимости от квантового состояния трансмона. Это решение стало основой для новой архитектуры QRAM, в которой множество таких маршрутизаторов соединены в древовидную структуру.
Предложенная система получилась не только более компактной, но и быстрее справляется с маршрутизацией данных, избегая помех, связанных с перекрытием частот. Такая организация также уменьшает требования к аппаратной части, что важно для практической реализации. Для борьбы с ошибками потерь исследователи применили метод двойного кодирования, сочетающий эффективность с минимальной нагрузкой на систему.
По словам Вана и Цяо, их архитектура открывает путь к реальному созданию QRAM в ближайшие годы. Она может существенно упростить и ускорить хранение и обработку больших объёмов данных в квантовых вычислениях . В дальнейшем команда планирует провести эксперименты с маршрутизаторами на базе трансмонов, а также исследовать более сложные методы квантовой коррекции ошибок, чтобы сделать систему ещё более надёжной.