У США створено прототип штучного серця для постійного носіння
12 Березня , 2018
Нова МРТ-технологія дозволяє отримати знімки молекул з високою роздільною здатністю
13 Березня , 2018

Працездатний елемент Тоффолі, реалізований на базі трьох-кубітної квантової системи

Дослідники з китайського Науково-технічного університету (University of Science and Technology of China) продемонстрували першу практичну реалізацію так званого логічного елемента Тоффолі (Toffoli gate), на базі якого був створений найпростіший квантовий процесор з шістьма квантовими напівпровідниковими точками, кубітами. Відзначимо, що даний випадок є першою реалізацією елементу Тоффолі у вигляді напівпровідникової квантової системи і дане досягнення дає початок можливості створення напівпровідникових квантових обчислювальних систем більшого масштабу.
Логічний елемент Тоффолі являє собою найуніверсальніший з існуючих логічних елементів. Він був винайдений Томасом Тоффолі в 1980 році і являє собою логічний елемент із трьома входами і виходами. Пізніше було доведено, що, використовуючи лише цей елемент, можна створити будь-яку довільну логічну схему, включаючи і схему мікропроцесора. Крім цього, в світі існують квантові варіанти елемента Тоффолі, які досить часто використовуються в технологіях квантових обчислень.
Нова квантова реалізація елемента Тоффолі складається з трьох кубітів, один з яких містить результат виконання операції, а два інших – вихідні дані. Цей елемент є основою всіх квантових систем корекції помилок, але всі подібні елементи, створені раніше, складалися з шести керованих інверторів і вимагали використання десяти кубітів.
В результаті роботи, проведеної китайськими дослідниками, їм вдалося створити елемент Тоффолі, що має унікальну архітектуру і складається лише з трьох кубітів. А використовуючи два таких елемента, дослідники створили прототип примітивного квантового процесора, здатного виконувати найпростіші квантові операції і керованого за допомогою імпульсів високочастотного випромінювання.
Зменшення кількості кубітів в елементі Тоффолі приведе до суттєвого спрощення квантових систем та збільшення їх ефективності, що зробить технології напівпровідникових квантових обчислювальних систем набагато ближчими до моменту початку їх практичного використання.

Джерело

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: