Снимок атомов приблизил эру квантовых компьютеров

Квантовые компьютеры настолько быстры благодаря тому, что их компоненты могут занимать целый ряд положений, а не только два, как в двоичном компьютере. Специальные алгоритмы могут использовать эти квантовые состояния для решения проблем, которые были бы неразрешимыми для обычного компьютера.

Одним кандидатом для такого компьютера является так называемая оптическая решетка, в которой ультрахолодные атомы удерживаются лазерными пучками в сетке как яйца в лотке. Но прежде чем мы сможем считывать и записывать информацию на этих атомах, должна быть определена их точная позиция.

Теперь две команды, одна во главе со Стефаном Кахром из Института Макса Планка по квантовой оптике в Гарчинг, Германии, другая с Маркусом Грайнером из Гарвардского университета получили первое в мире изображение отдельных атомов рубидия в оптической решетке. Это задача трудна не только потому, что атомы представляют собой крошечные объекты, но и потому, что фотоны из близлежащих атомов могут влиять друг на друга, размывая любой узор.

Чтобы преодолеть это, команды изучили световой поток от одного атома. Затем они создали алгоритм, который может создать композитную модель из различных механизмов сетки атомов. Путем сопоставления этих моделей с реальной картиной, алгоритм может определить расположение атомов.

Каждый атом в решетке будет выступать в качестве квантового бита. Кахр говорит, что оптические решетки имеют гораздо больше таких "кубитов", чем другие подходы к квантовым вычислениям, что обеспечит значительный прирост скорости.