Выравнивание спинов–молекулы (например, хлороформ 13CHCl3) помещаются в растворитель (например, дейтерированный ацетон (СD3)2CO. Затем раствор помещается в магнитное поле спектрометра. Магнитное поле выравнивает все спины.

•Воздействие радиочастотным импульсом–один из атомарных спинов либо «опрокидывается», либо нет, в зависимости от состояния спинов других атомов.

•Воздействие последовательностью импульсов реализует квантовый алгоритм.

52

ЯМР-компьютеры: за и против

За

•Ядра хорошо защищены от внешнего воздействия.

•Если спины выравнены, то они будут долгое время оставаться в таком состоянии.

•Ядерные кубиты уже существуют в природе.

•Технология воздействия на ядерные кубиты уже отработана.

•ЯМР-томография интенсивно используется в медицине.

Против

•Очень большой размер таких компьютеров. Большинство из них имеют три и более метров в высоту.

Созданный квантовый компьютер на явлении ядерно-магнитного резонанса и состоял из семи кубитов, чего хватило для разложения числа 15 на простые множители 3 и 5.

54

Современный ядерный компьютер

55

Параметры российского 70-кубитного квантового компьютера на ионах иттербия.

Высокая точность квантовых операций

В ходе контрольных экспериментов прототип продемонстрировал близкие к предельным показатели точности:

•однокубитные операции — 99,98%

•двухкубитные операции — 96,1%

-разработчики уверенно подтвердили способность работать с большими квантовыми регистрами:

-На объёмных ионных ловушках 70 кубитный КК, ещё никто в мире не демонстрировал.

Широкий диапазон управляемых операций и высокая точность создают задел для последующего внедрения механизмов квантовой коррекции ошибок, без которых невозможно практическое применение квантовых вычислений.

К 2030 году планируется создание квантовых вычислителей, способных выполнять сложные алгоритмы для задач в промышленности, науке и энергетике.

56

70-кубитный компьютер

57

58

ЭВМ – 50-е годы ХХ века

59