Gouzien & Sangouard
Физики рассчитали, насколько эффективным было бы квантовое устройство, если бы оно было построено по аналогии с классическим компьютером
Вместо кодирования информации в битах — единицах информации, которые могут принимать значения »1» и »0», — квантовые компьютеры используют кубиты. Кубиты — это квантово-механические аналоги битов, которые могут существовать в суперпозиции между нулем и единицей. Большинство систем квантовых вычислений, разработанных до сих пор, состоят из серии кубитов, размещенных на 2D-чипе, и выполняющих вычисления. Классические компьютеры, с другой стороны, состоят из процессора, который обрабатывает информацию, и блока памяти, в которой хранятся данные.
Авторы новой работы предложили попробовать расположить кубиты в архитектуре классического компьютера, создав блок памяти и квантовый процессор, обрабатывающий информацию. Расчеты исследователей показали, что включение блоков хранения квантовой информации в системы квантовых вычислений может позволить снизить количество необходимых кубитов в квантовых процессорах, сохранив при этом ту же мощность вычислений.
В своей работе физики оценили ресурсы, необходимые классической архитектуре с кубитами для запуска вычислительного алгоритма, включая необходимость коррекции ошибок. Исследователи показали, что при помощи процессора, состоящего из 13 436 физических кубитов, в сочетании с памятью, которая может хранить 28 миллионов пространственных режимов и 45 временных режимов, на решение 2048-битного криптографического алгоритма RSA уйдет 177 дней.
Авторы также предлагают каждую секунду создавать в системе дополнительные итерации для исправления ошибок сохраненных кубитов. Это увеличит время выполнения алгоритма примерно на 23%, но сделает его надежнее. Физики обнаружили, что они также могут сократить время выполнения программы и время хранения информации, просто увеличив количество кубитов в процессоре.
Статья об открытии опубликована в журнале Physical Review Letters.
