Исследователи из ВВС создают простые квантовые компьютеры из голограмм
На днях появилась статья, в которой ученые из Исследовательской лаборатории военно-воздушных сил США привели описание инновационного метода создания простого квантового компьютера. Идея состоит в следующем: вместо использования множества сложных интерферометров для измерения входа и выхода данных, закодированных в фотонах, они предложили «заморозить» интерферометры в виде голограмм и сделать их свойства более стабильными.
Квантовые вычисления требуют кодирования информации в квантовой среде, и наиболее очевидным выбором в этом отношении является свет. Фотоны не обладают массой, поэтому мало взаимодействуют с внешними силами – такие явления, как электрическая интерференция и магнитные поля не нарушают квантового состояния, и фотоны без помех проходят сквозь прозрачную материю (оптоволоконный кабель или окружающий воздух). Но в работе со светом есть и сложность, поскольку фотоны плохо взаимодействуют не только с окружающей средой, но и друг с другом. Обработка информации фотона в пункте назначения может быть весьма проблематичной.
Для осуществления квантовых вычислений исследователи обычно применяют интерферометры, которые, по существу, заставляют фотоны взаимодействовать. Другими словами, интерферометры выступают в роли устройств записи и считывания фотонов. Однако с ними не так просто работать. Интерферометры легко теряют калибровку, поэтому выстроить ряд интерферометров для произведения более сложных вычислений довольно сложно. В связи с этим у исследователей из ВВС США возникла идея «заморозить» свойства интерферометров, переведя их в голограммы, заключенные в куске закаленного стекла. Таким образом, исследователям удалось сложить голограммы с стопку, не беспокоясь о том, что те могут утратить свои свойства. Существует готовый коммерческий продукт под названием OptiGrate, который, по-видимому, прекрасно подходит для этого вида голографической «заморозки». Но есть, конечно, и недостатки. Например, OptiGrate пригоден только для единичной записи, поэтому после «вмораживания» голограмм квантовая установка не подлежит перепрограммированию, и все, на что пока способна новая разработка, это простые вычисления.
20 декабря 2011, Администратор