Впервые на практике группа физиков из Японии, Китая и США сумела создать квантовый компьютер по архитектуре фон Неймана - или говоря понятнее - компьютер с физическим разделением квантового процессора и квантовой памяти.

Сейчас для практической реализации квантового компьютера (то есть вычислительной машины, в основе которой лежат необычные свойства объектов квантовой механики) физиками используются различного рода экзотические объекты и явления, подобные захваченным оптической ловушкой ионам, или ядерному магнитному резонансу. В рамках данной работы ученым пришло в голову использовать миниатюрные сверхпроводящие схемы, о возможности реализации которых в квантовом компьютере писалось ещё в 2008 году.

В собранной учеными вычислительной машине имелась квантовая память, роль которой играли два микроволновых резонатора, процессор из двух кубит, соединённых шиной (его роль также исполнял резонатор, а в качестве кубитов - сверхпроводящие схемы), и устройства для стирания данных. Используя этот компьютер ученым удалось реализовать два основных алгоритма - квантовое преобразование Фурье, а также конъюнкцию с помощью квантовых логических элементов Тоффоли.

Первый алгоритм - это квантовый аналог дискретного преобразования Фурье. Его отличительная особенность - гораздо меньшее (порядка n2) число функциональных элементов при реализации алгоритма по сравнению с аналогом (порядка n 2n). Дискретное преобразование Фурье применяют в самых разнообразных областях деятельности человека - от исследований дифференциальных уравнений в частных производных до сжатия данных.

Квантовые логические элементы Тоффоли - это базовые элементы, из которых, при некоторых дополнительных требованиях, можно получить каждую булеву функцию (программу). Отличительная особенность данных элементов - это обратимость, которая, с точки зрения физики, среди иного даёт возможность минимизировать тепловыделение устройства.

Учёные говорят, что созданная ими система обладает одним совершенно замечательным преимуществом - её легко масштабировать. Таким образом, система может служить в качестве своего рода строительного блока для будущих компьютеров. Полученные результаты наглядно продемонстрировали перспективность новой технологии.

:.
PG: Наука быстро развивается, и замечательно, что учёные стараются искать и делать открытия там, где ещё совсем недавно никому бы и в голову не пришло копать. )))