Ученые и законодатели в Соединенных Штатах, Великобритании и Европейском Союзе наращивают усилия по продвижению квантовых вычислений на Западе после того, как ученые в Китае наблюдали, по-видимому, первые в мире кристаллы времени при комнатной температуре.

Группа физиков из Университета Цинхуа в Китае при участии ученых из Дании и Австрии 2 июля опубликовала рецензируемое исследование, в котором подробно описывается создание и наблюдение кристаллов времени при комнатной температуре.

За месяц, прошедший с момента публикации статьи, лаборатории квантовых исследований на Западе объявили о многочисленных инициативах по расширению существующих усилий в области квантовых вычислений и созданию новых исследовательских партнерств.

Кристаллы времени комнатной температуры

Кристаллы времени — это уникальное состояние материи, первоначально предложенное физиком Фрэнком Вильчеком в 2012 году. Они работают аналогично другим кристаллам, таким как снежинки или алмазы, которые создаются, когда определенные молекулы образуют решетчатые связи, которые повторяются в пространстве.

Однако в кристаллах времени молекулы связываются во времени. Вместо того, чтобы замыкаться в повторяющуюся кристаллическую структуру, молекулы кристалла времени мерцают взад и вперед между различными конфигурациями, как гифка в цикле. 

Еще в 2021 году международная группа ученых, работающая с лабораторией квантовых вычислений Google, смоделировала кристаллы времени с помощью квантового компьютера. Этот прорыв продемонстрировал потенциал квантовых компьютеров для исследования экзотических состояний материи и подготовил почву для сближения квантовых технологий и кристаллов времени.

Теперь, в июле 2024 года, команда Цинхуа, похоже, создала кристаллы времени при комнатной температуре. Теоретически это позволяет использовать технологию кристаллов времени в нелабораторном оборудовании и может послужить мощным ускорителем разработки полезных квантовых компьютеров.

Квантовые вычисления

Реализация кристаллов времени при комнатной температуре могла бы решить одну из самых больших проблем в этой области: выяснить, как создавать стабильные кубиты (что-то вроде квантовой версии классических компьютерных битов), которые не требуют огромного количества энергии и инфраструктуры для формирования и поддерживать.

Хотя, возможно, это не имеет прямого отношения к работе китайской команды, лаборатории и правительства по всему миру — особенно в США, Великобритании и Европе — сигнализировали о возобновлении интереса к квантовым вычислениям после публикации статьи о кристаллах времени при комнатной температуре.

В США на национальном уровне и уровне штатов были предприняты новые инициативы: аналитический центр федерального министерства обороны DARPA и штат Иллинойс недавно согласились выделить по 140 миллионов долларов каждый на развитие нового центра квантовых вычислений в Чикаго.

31 июля правительство Великобритании объявило о планах инвестировать около 127 миллионов долларов в развитие пяти исследовательских центров квантовых вычислений, которые возглавит Оксфордский университет.

В тот же день MIT объявил о многомиллионном партнерстве с Копенгагенским университетом для обмена исследованиями и совместной разработки решений для квантовых вычислений.

Связанный: Суперкомпьютер Nvidia показывает потенциальный путь к квантовым вычислениям