Вместо разработки сложной системы логических вентилей для кубитов, которые должны находиться в запутанном квантовом состоянии, стратегия ученых из Национальной лаборатории Лос-Аламос использует простое магнитное поле для вращения кубитов — спины электронов, например — в естественной системе. Точное изменение состояний спина — все, что нужно для запуска алгоритма, пишет Phys.org. По словам ученых, этот подход может применяться для решения множества практических задач.

Квантовые вычисления остаются пока экспериментальной технологией, развитие которой сдерживает высокая сложность соединения кубитов в длинные линии логических вентилей и поддержание квантовой запутанности, необходимой для вычислений. Запутанность нарушается в процессе декогерентности, когда кубиты начинают взаимодействовать с миром снаружи квантовой системы компьютера. Так возникают ошибки. Это происходит стремительно, так что вычислительное время компьютера ограниченно.

Новый метод основан на естественной, а не индуцированной запутанности, поэтому требует меньше связей среди кубитов. Это снижает воздействие декогерентности, а значит — увеличивает срок службы кубита.

Теоретические исследования показывают, что эта стратегия может решить проблему разбиения чисел при помощи алгоритма Гровера быстрее, чем существующие квантовые компьютеры. Этот алгоритм, один из лучших на сегодня, позволяет вести неструктурированный поиск в больших данных, на который у классических машин уходит очень много ресурсов.

В начале лета появилась информация о достижении квантовым компьютером Google превосходства над обычными компьютерами. Квантовый процессор Sycamore на 70 кубитов смог за 6,5 секунд выполнить расчеты, которые потребовали бы от самого мощного классического суперкомпьютера планеты — экзафлопсного Frontier — 47 лет вычислений. Разница в скорости составила 220 млн раз.