Квантовый компьютер — это теоретически возможная вычислительная машина, обладающая потенциалом решать комплексные задачи намного быстрее современных компьютеров. Ученые работают над универсальным квантовым компьютером, пока же реализованы только его отдельные элементы.

В опубликованной в журнале Nature Communications статье японские физики описали эксперимент, демонстрирующий так называемые неадиабатические и неабелевы голономические квантовые вентили, которые открывают путь к универсальному квантовому компьютеру, сообщает Phys.org.

Геометрическая фаза, или фаза Берри — ключевой элемент квантовой физики. Голономический квантовый вентиль, манипулирующий геометрической фазой, считается идеальным способом создания отказоустойчивого универсального квантового компьютера. Вентиль геометрической фазы, или голономический квантовый вентиль уже был экспериментально продемонстрирован в нескольких различных квантовых системах. Однако, предыдущие эксперименты требовали манипуляций невырожденным подпространством, что приводило к нарушению точности из-за нежелательных помех динамической фазы.

Для того чтобы избежать помех, ученые использовали вырожденное подпространство для создания идеального логического кубита. На основе этого метода, в сочетании с поляризованными микроволнами, они смогли управлять геометрической фазой в алмазе при нулевом магнитном поле при комнатной температуре.

Возможность использовать для создания квантового компьютера кристаллы времени доказали недавно финские ученые. Для этого они воспользовались сходством одного из типов кристаллов времени, так называемых майорановских кристаллов, с неабилевыми анионами, потенциальным компонентом квантового компьютера.