Сегодня можно назвать два направления научно-технического прогресса, связанные с вычислительными системами: создание искусственного интеллекта и квантовых компьютеров. Обе эти задачи, пусть и медленно, решаются, и у ученых и исследователей есть целый ряд наработок, в особенности, в том, что касается теоретических и конструкционных основ квантовых компьютеров. Сегодня считается, что одной из возможных отличий таких систем станет возможность работать не с бинарным кодом (ноль и единица, или «ложь» и «истина»), а с троичным (ноль, единица и двойка, или «ложь», «истина» и логический ноль). Но пока необходимость создания именно таких компьютеров не доказана, и первую попытку теоретического обоснования сделали австралийские ученые – команда исследователей из Университета Квинсленда, работающая под руководством Лэниона (Lanyon). Согласно их заявлению, работа с троичным кодом является не единственной особенностью квантовых компьютеров, но обязательной для практической реализации этой идеи.

Дело в том, что вычислительные устройства, использующие аналоги современных транзисторов, способных находится лишь в двух стабильных состояниях, потребуют чрезвычайно сложной архитектуры для реализации квантовых алгоритмов. Так, даже для простейших квантовых вычислений придется использовать несколько сотен традиционных вентилей, а значит, сделать такие вычислительные системы компактными будет практически невозможно.

С этой точки зрения чрезвычайно важным решением австралийских ученых является предложение использовать не кубит, а кутрит, другими словами, перейти на троичную систему счисления (по аналогии с тритом для «обычной», не квантовой троичной системы счисления). Такой ход значительно упростит «аппаратную» архитектуру квантового компьютера. В качестве примера Лэнион приводит такие цифры: использование кутритов позволит сократить число квантовых вентилей с пятидесяти до всего лишь девяти.

Сложно переоценить такое «упрощение» конструкции компьютеров, ведь сегодня ученые с трудом создают устройства, способные работать с единичными кубитами, и организация сложной работоспособной квантовой системы пока кажется практически нереальной. Поэтому крайне необходимо воспользоваться каждой возможностью упростить конструкцию квантовых компьютеров, и исследование команды Лэниона предоставляет такой шанс.

Автор – Александр Бакаткин