Область квантовых вычислений в настоящее время развивается все быстрей и быстрей. Если первые образцы квантовых процессоров были способны выполнять только узкий круг операций, то новый процессор, созданный в Национальном институте стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) стал первым прототипом универсального квантового процессора, способного выполнять операции по заданной программе, содержащей операнды, допустимые с точки зрения квантовых вычислений.

Как и предыдущие квантовые процессоры, процессор NIST так же оперирует двумя квантовыми битами (qubits). Внутри микропроцессора эти квантовые биты хранятся в виде состояния ионов бериллия, которые заключены в электромагнитных ловушках и находятся под воздействием излучения ультрафиолетовых лазеров. Обычное состояние иона в этом случае означает значение логического 0, а возбужденное – логической единицы.

Группа ученых NIST уже провела выполнение более чем 160 подпрограмм обработки квантовой информации, на основе которых и будут составляться в дальнейшем более сложные программы квантовой обработки информации. Хотя, по признанию самих ученых есть еще масса нерешенных проблем, которые препятствуют этому квантовому процессору выполнять свою программу так же строго и точно, как это делают обычные, кремниевые процессоры.

Но самым главным достижением в проведенной работе стало использование ионов бериллия в качестве хранилища квантовой информации. При этом следует учесть, что эти ионы могут находиться не только в двух детерминированных состояниях, а в большем количестве этих состояний. Следовательно, каждый ион способен хранить более одного бита двоичной информации. Такая информационная емкость позволит создавать квантовые процессоры большей разрядности, которые могут стать ядром квантового компьютера будущего.