США та Великобританія прискорюють програми квантових обчислень після прориву Китаю

Вчені та законодавці в Сполучених Штатах, Великій Британії та Європейському Союзі нарощують зусилля щодо розвитку квантових обчислень на заході після того, як вчені з Китаю спостерігали, здається, перші в світі кристали часу кімнатної температури.

Команда фізиків, головним чином з Університету Цінхуа в Китаї, за участю вчених Данії та Австрії, 2 липня опублікувала рецензоване дослідження, в якому детально описано створення та спостереження часових кристалів кімнатної температури.

За місяць після публікації статті лабораторії квантових досліджень на Заході оголосили про численні ініціативи щодо розширення існуючих зусиль у галузі квантових обчислень і створення нових дослідницьких партнерств.

Часові кристали кімнатної температури

Кристали часу – це унікальний стан матерії, спочатку запропонований фізиком Френком Вільчеком у 2012 році. Вони працюють подібно до інших кристалів, таких як сніжинки чи діаманти, які створюються, коли певні молекули утворюють ґратчасті зв’язки, які повторюються в просторі.

Однак у часових кристалах молекули з’єднуються в часі. Замість того, щоб замикатися в кристалічній структурі, яка повторюється, молекули кристала часу мерехтять вперед і назад між різними конфігураціями, як малюнок у циклі.

Ще в 2021 році міжнародна команда вчених, яка працювала з лабораторією квантових обчислень Google, змоделювала кристали часу за допомогою квантового комп’ютера. Цей прорив продемонстрував потенціал квантових комп’ютерів для дослідження екзотичних станів матерії та заклав основу для конвергенції квантових технологій і кристалів часу.

Тепер, у липні 2024 року, команда Цінхуа, здається, створила кристали часу при кімнатній температурі. Теоретично це дозволяє використовувати технологію кристалів часу в нелабораторному обладнанні та може служити потужним прискорювачем для розробки корисних квантових комп’ютерів.

Квантові обчислення

Реалізація часових кристалів кімнатної температури може вирішити одну з найбільших проблем у цій галузі: з’ясувати, як створити стабільні кубіти (свого роду квантову версію класичних комп’ютерних бітів), які не вимагають величезної кількості енергії та інфраструктури для формування тапідтримувати.

Хоча це, можливо, не має прямого відношення до роботи китайської команди, лабораторії та уряди в усьому світі — особливо в США, Великобританії та Європі — сигналізували про відновлення інтересу до квантових обчислень після публікації статті про кристали часу при кімнатній температурі.

У США з’явилися нові ініціативи на національному рівні та рівні штатів: аналітичний центр федерального міністерства оборони DARPA та штат Іллінойс нещодавно погодилися виділити по 140 мільйонів доларів на розробку нового центру квантових обчислень у Чикаго.

По той бік водойми 31 липня уряд Великобританії оголосив про плани інвестувати приблизно 127 мільйонів доларів США в розвиток п’яти дослідницьких центрів квантових обчислень під керівництвом Оксфордського університету.

Того ж дня MIT оголосив про багатомільйонне партнерство з Копенгагенським університетом для обміну дослідженнями та спільної розробки квантових обчислювальних рішень.

За темою: суперкомп’ютер Nvidia показує потенційний шлях до квантових обчислень