| | 16 нoября 2016 | Нoвoсти нaуки и тexники
Слoжныe мoлeкулы мoгут стaть oснoвoй высoкoстaбильныx квaнтoвыx битoв
Oснoвoй любoй квaнтoвoй систeмы, будь этo вычислитeльнaя или коммуникационная система, являются квантовые биты, кубиты. В большинстве случаев в роли этих кубитов выступают отдельные атомы, ионы или субатомные частицы, электроны, к примеру. Однако, создание многочисленных матриц связанных между собой высокостабильных кубитов, при помощи которых могут решаться весьма сложные алгоритмы, является делом непосильным для современной науки и современных технологий. Такое положение дел может измениться в недалеком будущем благодаря работе исследователей из Манчестерского университета, которые получили первые доказательства того, что большие сложные молекулы, состоящие из атомов никеля и хрома, могут служить для хранения и обработки квантовой информации. Более того, при помощи методов так называемой надмолекулярной химии можно создать несколько различных видов кубитов и связать их вместе в структуры, называемые двукубитными логическими элементами.
«Мы продемонстрировали, что при помощи некоторых химических технологий можно создать стабильные кубиты и объединить их в логические элементы, выполняющие различные функции» — рассказывает Ричард Винпенни (Richard Winpenny), директор Школы химии Манчестерского университета, — «А нашим следующим шагом будет именно создание и проверка работоспособности таких элементов».
Справедливости ради следует отметить, что проблема создания «молекулярных кубитов» была пока решена учеными лишь теоретически, на уровне расчетов алгоритмов, обрабатывающих данные о различных вариантах сложных молекул. Однако, эти расчеты показали, что при условии соблюдения необходимых условий квантовая информация, записанная в отдельные молекулярные кубиты, сможет храниться там время, достаточное для проведения ее обработки в соответствии с заданным квантовым алгоритмом.
Высокая стабильность молекулярных кубитов является прямым следствием большой массы и размеров используемых молекул. «Представьте себе, что вы пытаетесь донести до своего столика две кружки с пивом в пабе, заполненном пьяными, дерущимися и кричащими посетителями» — рассказывает Ричард Винпенни, — «И вам вполне может удастся это сделать, если вы обладаете достаточной силой, массой и внушительными габаритами. В ином случае вам пришлось бы сначала успокоить всех посетителей, что представляется весьма и весьма сомнительной затеей».
«Самой главной проблемой, которая встанет перед нами в ближайшее время, будет соединение двух кубитов так, чтобы не уменьшить время хранения ими квантовой информации. И если нам удастся сделать это, то мы надеемся, что это привлечет к себе внимание других ученых, которые начнут двигаться в данном направлении».
