В новой статье, опубликованной в журнале Nature Physics, группа ученых из Университета Пердью (Purdue University) сообщили, что им удалось создать новые молекулы гибридного типа с легкоуправляемым квантовым состоянием. Если такие сведения достоверны, данное открытие представляет собой важный прорыв в области квантовой вычислительной техники. По мнению специалистов, теперь такие вычислительные системы уже не выглядят такими фантастическими как прежде.

По сути, принцип работы современных компьютеров не изменился за последние годы. Как правило, такие системы используют двоичную систему счисления для хранения и обработки информации. В отличие от них квантовые компьютеры должны использовать так называемые кьюбит (qubit) с подобной целью. По идее, они должны обладать большими возможностями по сравнению с современными вычислительными системами. Например, для того, чтобы найти нужное имя в телефонном справочнике, современный компьютер будет обрабатывать каждый вариант, один за другим, до тех пор, пока не найдет правильный вариант. Что касается квантового компьютера, он мог бы обработать все имена одновременно и выдать нужный ответ сразу. Теоретически, два квантовых компьютера могут связаться друг с другом практически моментально даже на очень большом расстоянии.

Данное открытие было сделано, когда Свен Рогге (Sven Rogge) и его коллеги из Университета Дельт (Delt University) в Нидерландах проводили эксперименты на так называемых нанотранзисторах. В ходе эксперимента ученые случайно выяснили, что определенные примеси могут существенно изменить поведение электрических свойств транзисторов. Затем профессор Ллойд Холенберг и его коллеги из Университета Мельбурн (Melburn University) сумели построить микросхему на базе кремния, которая, по идее, может служить основой для будущих квантовых компьютеров. Так называемые молекулы состоят из двух частей. Одна из них представляет собой атом мышьяка, встроенного в кристалл кремния, а другая находится почти на поверхности кремниевой подложки транзистора. Между ними курсирует один единственный электрон. Путём изменения напряжения можно управлять поведением атомов и электрона. Ученые также разработали 3 D симулятор под названием NEMO-3D, который позволяет предсказывать поведение таких атомов в количестве до 3 миллионов единиц. По словам Рогге, данное открытие также показывает, что на самом деле современные микросхемы уже почти исчерпали свои возможности. По сути, ученые уже научились управлять каждым атомом, и это предел для современной науки.