Екип китайски учени е създал най-големия в света квантов симулатор, базиран на принципа на йонния капан, и е демонстрирал стабилното задържане и охлаждане на двуизмерен кристал, състоящ се от 512 йона. Пробивът е постигнат от екипа на известния квантов физик Дуан Лумин, който се завръща в родината си през 2018 г. след 15 години обучение и работа в САЩ.

Професор Дуан Лумин от университета Цинхуа, както и екипи от много изследователски центрове и високотехнологични компании по света, разработват квантов компютър на базата на уловени йони. Този подход предполага, че квантовата информация се кодира в стабилните електронни състояния на йоните. Състоянията могат да се манипулират с помощта на лазери.

Основният проблем на квантовите компютри остава тяхната мащабируемост, а технологията на уловените йони се смята за една от най-обещаващите за създаване на универсални квантови изчислителни машини. По-рано учените демонстрираха квантови модели с до 61 кубита в едноизмерен кристал. Йонните кристали са твърди тела, състоящи се от триизмерни решетки от йони, свързани с електростатично напрежение.

Екипът на професор Дуан – първият в света – построи двуизмерен кристал от 512 йона в квантов симулатор и постигна стабилно улавяне и охлаждане с помощта на криогенен монолитен йонен капан. Това е най-мащабната квантова симулация или изчисление, извършвани досега в система с уловени йони.

Освен това екипът успешно извърши измервания на квантовото състояние с резолюция един кубит в безпрецедентен обем от 300 йона.

Пробивът на китайските учени е от голямо значение за бъдещето на квантовите изчисления, пише China Daily, като проправя пътя за разработването на още по-мощни изчислителни машини. Освен това разработката може да се приложи в материалознанието, фармацевтиката, изкуствения интелект и други отрасли.