Учени от Федералната политехническа гимназия в Лозана (EPFL) са създали прототип на аналогов акустичен квантов компютър, който възнамеряват да развият в пълноценен компютър, базиран на напълно различни принципи на работа. Кюбитите в предложената система ще могат буквално да „разговарят“ помежду си, докато се намират в стабилна акустична суперпозиция. В квантовия свят измерванията разрушават такива състояния, но звуковите вълни са нечувствителни към подобни ефекти.

В работата си изследователите използват факта, че обикновено не съществуват чисти звукови вълни. В акустичния сигнал почти винаги има хармоници. Това може да се сравни със състояние на суперпозиция в квантовия свят – множество вероятности в един акустичен сигнал. Това свойство може да се използва за създаване на акустични кюбити и съответно на аналогов акустичен квантов компютър, който учените успешно реализират.

„По същество ние създадохме площадка, вдъхновена от квантовата механика, която може да бъде адаптирана за изследване на различни системи. Нашият метаматериал е съставен от лесно конфигурируеми активни елементи, което ни позволява да синтезираме явления извън природата. Потенциалните приложения включват контрол на вълните и пренос на енергия за телекомуникациите, а един ден тази инсталация може да помогне за извличане на енергия от вълните.“

казват изследователите

Инсталацията, предложена от учените, се състои от „атоми-кубчета“. Всяко „кубче“ е оборудвано с високоговорител и микрофон. Микрофоните измерват силата (амплитудата) на сигнала и неговата честота. По някакъв начин това прилича на свързването на атомите в кристална решетка, където вибрациите се предават от един атом на друг.

Прототипът на акустичната квантова система е далеч от истинското квантово ниво. Акустичните вълни само приблизително представят квантовите явления, но тази симулация е достатъчно точна за експерименти. В известен смисъл учените са осъществили мисловния експеримент на Шрьодингер за жива и едновременно мъртва котка в затворена кутия. Котката също не е отразявала по никакъв начин квантовото ниво, но е дала представа за отсъствието на обичайната логика, когато се прилага към квантовите явления.

Освен че може да възпроизведе квантова система в макромащаб, предложената постановка може да помогне при решаването на чисто утилитарен проблем. Хората често страдат от шум в ушите, а природата на това явление често остава неизвестна. Акустичният квантов компютър би могъл да се превърне в симулатор на такива процеси, което би могло да помогне на множество пациенти с това разстройство.