Ученые из Гарвардского университета совершили важный шаг в развитии квантовых компьютеров, используя ультрахолодные молекулы для создания кубитов — основных элементов квантовых вычислений. Раньше молекулы считались слишком сложными для этой задачи из-за их постоянных колебаний и вращений, но теперь исследователи нашли способ обойти эти ограничения.
30 января 2025 года команда доктора Канг-Куен Ни достигла точности в 94% при выполнении операции iSWAP — ключевого шага для создания квантовой запутанности (когда кубиты связываются друг с другом, что позволяет квантовым компьютерам решать сложные задачи). Это открытие приближает нас к созданию квантовых компьютеров на основе молекул.
Раньше квантовые компьютеры использовали более простые системы, например, ионы или сверхпроводящие цепи. Но молекулы, благодаря своей сложной структуре, могут предложить больше возможностей. Ученые охладили молекулы натрия и цезия до сверхнизких температур, что позволило стабилизировать их движение и управлять ими с помощью оптических пинцетов — лазерных ловушек для атомов и молекул.
Это открытие может привести к прорывам в таких областях, как финансы, логистика и фармацевтика, где нужно быстро анализировать огромное количество вариантов. Молекулы также позволяют создавать уникальные связи между кубитами, что делает квантовые компьютеры еще более мощными.
В будущем такие молекулярные кубиты могут помочь ученым моделировать химические реакции и изучать свойства материалов на уровне, который раньше был невозможен. Это может привести к созданию новых лекарств, материалов и технологий.
Хотя до практического применения еще далеко, это исследование открывает новые горизонты для квантовых вычислений и показывает, что молекулы могут стать основой для следующего поколения квантовых компьютеров.