Ученые-физики из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре продемонстрировали новую парадигму квантовой обработки информации с помощью интегральной схемы, реализующей квантовый аналог широко распространенной компьютерной архитектуры, известной как архитектура фон Неймана.

Так же как и в классических компьютерах, в квантовой интегральной схеме, реализованной в рамках одного кристалла, квантовая память с произвольным доступом программируется средствами центрального процессора. "Вычислительные циклы выполняются за несколько миллиардных частей секунды, что сопоставимо с производительностью классических компьютеров. Но самым основным преимуществом является то, что квантовый компьютер может выполнять множество параллельных вычислений одновременно" - рассказывает Маттео Мариантони (Matteo Mariantoni), ученый их отдела физики Калифорнийского университета.

"В новой архитектуре квантового компьютера мы реализовали возможность записи и чтения информации из памяти, одновременно выполняя другие квантовые логические операции" - рассказал Мариантони. - "Используя квантовую фон Неймановскую архитектуру, мы реализовали вычисления преобразований Фурье, используя элементы Тоффоли (Toffoli gate), состоящие из трех кубитов, которые являются базовыми логическими элементами, на основе которых будут составляться более сложные квантовые логические схемы".

По поводу этого достижения издательство "New Scientist" выпустило обзорный материал, в котором они представляют свою точку зрения. Вот что они пишут: "Более ранние квантовые установки, где в качестве кубитов использовались фотоны света или пойманные в ловушки ионы, позволили ученым сделать немало больших шагов на пути развития области квантовых вычислений. Теперь, Маттео Мариантони из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и его коллеги, взяв за основу конструкцию, предложенную в 2003 году, в которой используются сверхпроводящие микропроводники, сумели на порядки поднять производительность архитектуры, которая была признана ранее бесперспективной".