До сих пор экспериментально реализованные прототипы квантовых компьютеров будущего выполняли только простейшие арифметические операции.
Первоначально квантовые компьютеры были предложены знаменитым физиком Ричардом Фейнманом в 1982 году для моделирования квантовых систем, сложность расчета которых на любом классическом компьютере катастрофически растет с ростом числа частиц в системе.
Дэвид Кори (David Cory) с сотрудниками впервые реализовали идею Фейнмана экспериментально. Они смоделировали "усеченный гармонический осциллятор" - элементарный квантовый объект с конечным (для простоты) рядом энергетических уровней. Гармонический осциллятор является основным "кирпичиком", из которого строится большинство квантовых систем. Он моделирует, например, атом водорода, который состоит из электрона и связанного с ним протона.
Ученые использовали квантовый компьютер на ядерном магнитном резонансе. В этом устройстве внешнее магнитное поле действует на атомные ядра вещества так, чтобы крошечный магнит, которым является ядро каждого атома, был ориентирован либо вдоль внешнего поля (состояние 0 в двоичном коде), либо в противоположном направлении (состояние 1).
Как и в предыдущих проектах, квантовый компьютер состоял из молекул жидкости. Исследователи манипулировали сразу двумя атомными ядрами внутри каждой молекулы. Система из двух ядер точно моделирует возможные энергетические состояния усеченного квантового осциллятора. С деталями экспериментов можно познакомиться в статье Somaroo et al., Physical Review Letters, 28 June 1999.
К сожалению, дальнейший прогресс в развитии квантовых компьютеров сдерживается не только техническими трудностями, но и рядом фундаментальных проблем, которые остаются нерешенными с момента создания квантовой теории в первой половине 20 века.
По информации "Компьютерры".
