Science Express Online сообщает, что ученые Калифорнийского университета в Санта-Барбаре предложили совершенно новую парадигму в квантовой обработке информации. Учеными была продемонстрирована интегральная квантовая схема, реализуюущая в квантовой форме кремниевую архитектуру Фон Неймана.

В новой архитектуре реализован аналог чипа оперативной памяти, в котором вместо традиционных кремниевых ячеек памяти используются так называемые долгоживущие кванты, которые можно программировать при помощи центрального квантового программируемого устройства, по логике отдаленно напоминающего центральный процессор. Все это объединено в один чип, в котором присутствуют квантовые версии всех классических узлов вычислительной машины в том виде, как это понимал Джон Фон Нейман.

Как рассказали в Калифорнийском университете Санта-Барбары, их решение с аппаратной точки зрения базируется на квантовых цепях и работает только при охлаждении до очень низких температур, позволяющих управлять поведением квантов. В статье физиков говорится, что созданная ими архитектура представляет собой новую парадигму в квантовой обработке информации. Хотя само по себе устройство носит исключительно теоретическое применение, оно показывает, что крупномасштабная квантовая интеграция находится в пределах досягаемости современного общества.

Внешне квантовая интегральная схема состоит из двух квантовых битов, квантовой коммуникационной шины, двух квантовых битов памяти и простейшего регистра сброса для управления расчетами. Вычислительный процесс простейшей операции здесь занимает миллиардные доли секунды, что в целом сопоставимо или даже лучше, чем у современных процессоров из кремния.