Деякі компоненти квантових комп’ютерів повинні обнулятися між операціями, що сповільнює обчислення. Квантові комп’ютери могли б працювати швидше, якби містили крихітні квантові холодильники.
Одиницею вимірювання інформації в квантовому комп’ютері є кубітів (поєднання слів квантовий біт). Їх потрібно скидати до спеціального стану при переході від одної задачі до іншої. Ця процедура вимагає багато часу.
Теруакі Йосіока з Токійського університету науки каже, що повільний час скидання може стати справжнім вузьким місцем обчислень, особливо якщо він повільніший за швидкість роботи квантового комп’ютера.
Він і його колеги винайшли спосіб скоротити цей процес перезавантаження кубітів, використовуючи нанорозмірний холодильник з квантовою схемою.
Коли кубіт перебував у стані, який був занадто енергійним для виконання обчислень, він міг передати частину своєї енергії в резонатор, який перетворив би її на частинку світла. Потім ця частинка була захоплена електроном у QCR, таким чином забираючи енергію з резонатора та кубіта, фактично роблячи останній холоднішим і готовим до використання. Подібні минулі експерименти мали час скидання, близький до 300 наносекунд, але метод QCR скоротив їх приблизно на 100 наносекунд.
Мікко Мьоттенен з Університету Аалто у Фінляндії каже, що квантові комп’ютери потрібно зберігати в спеціальних холодильниках, оскільки в теплі вони роблять більше помилок. Додавання крихітних холодильників, схожих на QCR, безпосередньо на їхні мікросхеми може зменшити деякі труднощі, пов’язані зі створенням цих великих охолоджуючих пристроїв.
Проте дослідники все ще повинні більш точно порівняти новий метод з іншими механізмами скидання кубітів, а також перевірити його з найсучаснішими кубітами, говорить Луїджі Фрунціо з Єльського університету.
Команда Йосіоки вже працює над оптимізацією свого експерименту, щоб зробити скидання кубітів ще швидшим. І вони хочуть перевірити, чи можуть вони скинути кілька кубітів одночасно, говорить Шуджі Накамура з Національного інституту передових промислових наук і технологій у Японії, який працював над проектом.
Це важливо, оскільки сьогодні найкращі квантові комп’ютери використовують від десятків до сотень кубітів – і не всі вони зроблені однаково.
