Группа физиков из Высшей технической школы Цюриха под руководством Ивэнь Чу совершила значительный шаг вперёд в области квантовых вычислений. Исследователи представили инновационный квантовый чип, где роль оперативной памяти выполняют не традиционные электромагнитные элементы, а механические резонаторы.

Архитектура этой системы интуитивно понятна и напоминает классический компьютер: центральный процессор (CPU) здесь — это сверхпроводящий кубит, а оперативная память (RAM) реализована на механических резонаторах. Данные кодируются в виде микроскопических вибраций, схожих с дрожанием гитарной струны. Каждая уникальная форма колебаний соответствует отдельной ячейке памяти. Такое разделение вычислительных и запоминающих функций, по словам Чу, делает систему более эффективной и гибкой.

Механическая память обладает рядом критических преимуществ перед электромагнитной:

  • Миниатюризация: Механические резонаторы значительно компактнее своих электромагнитных аналогов.
  • Компактность и производительность: Чип размером всего 7,5 на 2,5 мм способен поддерживать сложные вычислительные операции.
  • Увеличенное время жизни квантового состояния: Квантовые состояния, представленные в виде вибраций, сохраняются дольше, что существенно снижает риск потери данных и делает систему более стабильной.

Разработка уже прошла испытания на сложных алгоритмах. Чип успешно выполнил квантовое преобразование Фурье и алгоритм поиска периода — ключевые задачи для функционирования будущих полноценных квантовых компьютеров. Эксперимент наглядно доказал, что архитектура на основе вибраций пригодна для создания программируемых квантовых систем.

Сейчас исследователи сосредоточены на проверке масштабируемости технологии. Это первый шаг к тому, чтобы превратить экспериментальную установку в практическую вычислительную платформу.

Комментарий эксперта: Этот подход решает одну из фундаментальных проблем квантовых вычислений — декогеренцию. Увеличение времени жизни квантового состояния в механической памяти может стать ключом к созданию более стабильных и, следовательно, более мощных квантовых процессоров. Если технология успешно масштабируется, мы станем свидетелями нового витка эволюции вычислительной техники, который может иметь прямое влияние на криптографию и безопасность блокчейн-сетей.