Исследователи продемонстрировали работоспособный элемент Тоффоли, реализованный на базе трех-кубитной квантовой системы

Прототип квантового процессора

Исследователи из китайского Научно-технического университета (University of Science and Technology of China) продемонстрировали первую практическую реализацию так называемого логического элемента Тоффоли (вентиля Тоффоли, Toffoli gate), на базе которого был создан простейший квантовый процессор с шестью квантовыми полупроводниковыми точками, кубитами. Отметим, что данный случай является первой реализацией элемента Тоффоли в виде полупроводниковой квантовой системы и данное достижение дает начало возможности создания полупроводниковых квантовых вычислительных систем более крупного масштаба.

Отметим, что логический элемент Тоффоли представляет собой самый универсальный из существующих логических элементов. Он был изобретен Томасом Тоффоли в 1980 году и представляет собой логический элемент с тремя входами и выходами. Позже было доказано, что, используя только этот элемент, можно создать любую произвольную логическую схему, включая и схему микропроцессора. Кроме этого, на свете существуют квантовые варианты элемента Тоффоли, которые достаточно часто используются в технологиях квантовых вычислений.

Новая квантовая реализация элемента Тоффоли состоит из трех кубитов, один из которых содержит результат выполнения операции, а два других — исходные данные. Этот элемент является основой всех квантовых систем коррекции ошибок, но все подобные элементы, созданные ранее, состояли из шести управляемых инверторов и требовали использования десяти кубитов.

В результате работы, проделанной китайскими исследователями, им удалось создать элемент Тоффоли, имеющий уникальную архитектуру и состоящий только из трех кубитов. А используя два таких элемента, исследователи создали прототип примитивного квантового процессора, способного выполнять простейшие квантовые операции и управляемого при помощи импульсов высокочастотного излучения.

Сокращение количества кубитов в элементе Тоффоли повлечет в будущем за собой резкое сокращение сложности квантовых систем и увеличение их эффективности, что сделает технологии полупроводниковых квантовых вычислительных систем гораздо ближе к моменту начала их практического использования.

Ключевые слова:
Логический, Квантовый, Элемент, Вентиль, Тоффоли, Вычислительная, Система, Процессор, Кубит

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Исследователи Google DeepMind обучили искусственный интеллект играть в «Quake III Arena» лучше живых людей
Одним из направлений развития систем искусственного интеллекта является улучшение качества и увеличения реалистичности компьютерных игр. В этой области искусственный интеллект может составлять новые карты ...
Создана система искусственного интеллекта, способная выявить поддельные изображения
Благодаря наличию целого ряда специализированных и простых в использовании программ, ориентированных на обработку цифровых изображений, таких, как Adobe Photoshop, дело создания фальсифицированных изображений упрощается ...
Система искусственного интеллекта компании IBM выиграла дебаты у самого искушенного в этом деле человека
Череда побед систем искусственного интеллекта над людьми, которая началась в 1997 году победой системы IBM Deep Blue над Гарри Каспаровым, чемпионом мира по шахматам, ...
Новая система компании NVidia, основанная на искусственном интеллекте, превращает любое видео в сверхвысококачественную замедленную съемку
Исследователи компании NVidia, занимающиеся искусственным интеллектом, продемонстрировали новую систему на базе нейронной сети, которая может превратить любое видео в сверхвысококачественную замедленную съемку путем глубокой ...
Ученые научились создавать квантовые сети произвольной конфигурации, используя явление квантовой запутанности
Группа исследователей QuTech из Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработала технологию создания квантовой запутанности между двумя чипами, при этом, запутанность между отдельными элементами этих чипов, ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика