Ионы защитят секреты Пентагона [ Редагувати ]
Физики из Национального института стандартов и технологий (NIST), США, разработали и построили новую электромагнитную ловушку для ионов. Новое устройство удешевит квантовые компьютеры и сделает их доступными для массового потребителя.
Предполагается, что ионная ловушка, позволяющая удерживать заряженные частицы внутри или выбрасывать с помощью комбинации радиочастотных и постоянных напряжений, станет ключевым элементом квантовых вычислительных систем. Квантовые компьютеры используют необычное поведение квантовых точек и фотонов. Благодаря квантовому характеру процессов переноса данных (например, квантовой телепортации) подобные вычислительные устройства могут иметь невероятно большую вычислительную мощность, в несколько тысяч раз превосходящую производительность современных компьютеров. Ионы являются наиболее вероятными кандидатами в квантовые биты - кубиты, элементарные единицы информации в квантовых вычислениях.
Команда NIST ранее уже продемонстрировала работоспособные базовые блоки квантового компьютера, включая такие важные операции, как коррекция ошибок и сортировка данных. Специалистами института была также разработана макроархитектура компьютера, позволяющая реализовать его в массовых масштабах.
Ионная ловушка от NIST характеризуется расположением всех электродов на одном горизонтальном слое, наподобие стандартной архитектуры кремниевых микроэлектронных чипов. Таким образом, один из ключевых компонентов квантового компьютера можно производить с помощью стандартных микроэлектронных производственных процессов. Необходимо только внести некоторые изменения в производственные линии. Чем меньше расстояние между электродами в ловушке, тем быстрее будет работать компьютер. В данной ловушке расстояние между электродами составляет 40 микрон.
Для проверки работы ловушки ученые "закачали" туда различное количество ионов. В ходе тестирования ловушка "поймала" 12, 6, 3, 2 и 1 ион. В настоящее время ведутся работы по созданию более сложных систем с 10-15 ионами.
На сегодняшнее время институт финансируется Национальным агентством безопасности, которое полагает, что с помощью квантовых компьютеров можно будет усовершенствовать системы криптографии данных, создав такие коды, которые практически невозможно взломать.
