Менший за монету. Швейцарські дослідники створили квантовий чіп, що має довжину всього 7,5 мм.

У Швейцарській вищій технічній школі Цюриха створили квантовий чип, який зберігає дані завдяки крихітним механічним вібраціям замість звичної електромагнітної пам'яті.

Цю інформацію передає видання Interesting Engineering.

Пристрій, що має довжину приблизно 7,5 мм, відходить від класичних методів квантової пам'яті, обираючи на заміну мікроскопічні механічні резонатори. Ці малі елементи вібрують у різних режимах, що дозволяє зберігати інформацію. Конструкція чипа розділяє функції обробки даних та пам'яті, слідуючи принципам, подібним до сучасних цифрових комп'ютерів.

"Наш квантовий чіп складається з мікроскопічних елементів, які активізуються вібрацією під час процесу зберігання даних," – пояснила Івен Чу, професорка гібридних квантових систем у ETH Zurich.

У цій системі функцію процесора виконує надпровідний кубіт, в той час як квантова інформація тимчасово зберігається в механічних резонаторах. Під час обробки даних кубіт аналізує інформацію з вібрацій, проводить необхідні обчислення і записує оновлену інформацію назад у вібраційну пам'ять.

Чу порівнює цей принцип зі струнами гітари, які коливаються на різних частотах і дають різні ноти. У чипі кожен режим вібрації працює як окрема комірка пам'яті. Ці коливання підпорядковуються законам квантової механіки, тож можуть перебувати в суперпозиції та заплутуватися. Завдяки багатьом режимам вібрації резонатори вміщують більше інформації, ніж електромагнітна пам'ять, займаючи менше місця, і довше зберігають крихкі квантові стани.

Для тестування архітектури команда інтегрувала механічні резонатори з надпровідними кубітами та здійснила обчислення на мікросхемі. Систему перевірили, використовуючи квантове перетворення Фур'є та алгоритм для пошуку періоду.

"Квантове перетворення Фур'є є ключовим обчислювальним процесом, що використовується в численних квантових алгоритмах," -- зазначив Ігор Кладарич, аспірант з групи Чу та співавтор дослідження.

Результати даного дослідження були опубліковані в науковому журналі Science.