Научно-образовательный портал

В чaстнoсти, этo мoжeт умeньшить oбщee кoличeствo элeмeнтoв в сxeмe. Физики-тeoрeтики прeдлoжили рaнee нeскoлькo спoсoбoв сoздaния вeнтиля Фрeдкинa, в частности, с помощью комбинации из пяти обычных двухкубитных элементов. К примеру, он позволяет быстро сравнивать, являются ли два набора кубитов одинаковыми. Физики из университетов Гриффита и Квинсленда впервые создали рабочий прототип квантового вентиля Фредкина. К этой схеме авторы добавили контрольную линию. В один из трех вводов подается контрольный сигнал. Событием считались лишь те ситуации, когда четыре детектора (контрольный, для первого и второго кубита и дополнительный) одновременно фиксировали прибытие единичного фотона. С помощью одного или нескольких классических вентилей могут выполнены любые логические операции.Аналогичными свойствами обладает и квантовый вентиль. Затем фотоны поляризовались — так кодировалось состояние кубита. Если его значение равно нулю, то и он, и сигналы двух оставшихся вводов проходят неизменными. Если значение контрольного сигнала равно единице, то сигналы двух остальных вводов меняются местами в каналах выхода, контрольная линия остается при этом неизменной. По словам авторов, получившийся вентиль работает с высокой точностью. Устройство меняет местами состояния двух кубитов в зависимости от состояния третьего, управляющего кубита. Авторы новой работы не только предложили более простую схему вентиля без использования дополнительных логических элементов, но и воплотили ее в жизнь.Ученые реализовали устройство с помощью линейной оптики — за основу была взята схема операции SWAP (меняет местами кубиты). Однако такие схемы достаточно сложны и до сих пор не были реализованы. По сути, это означает, что вместо создания нескольких различных типов вентилей для каждой операции (НЕ, ИЛИ, Исключающее ИЛИ и так далее) в устройстве можно использовать элементы лишь одного типа, определенным образом между собой соединенные. Также вентиль можно использовать в алгоритме Шора, раскладывающем числа на простые множители.Владимир КоролёвN+1 С помощью комбинаций из одного или нескольких таких вентилей можно выполнить любую квантовую логическую операцию, иными словами он является универсальным. Исследование опубликовано в журнале Science, кратко о нем сообщает пресс-релиз Университета Гриффита.Вентиль работает следующим образом.