Внутри крошечного кристалла звук заперт, как свет в зеркальной комнате. Он отражается от стенок и образует стоячие волны — множество гармонических колебаний, каждое со своей частотой. Физики научились использовать эти колебания как кубиты — базовые ячейки квантовой информации.
Ключевой элемент — сверхпроводящий кубит, который действует как дирижёр оркестра звуковых мод. Он управляет их состояниями, выполняя однокубитные вентили и вентили с контролируемой фазой. Такой набор универсален: из него можно собрать любой квантовый алгоритм. В эксперименте это подтвердили, запустив квантовое преобразование Фурье и алгоритм поиска периода.
Результат — важный шаг к квантовым технологиям, где звуковые волны служат памятью и вычислительными элементами. Такие гибридные системы объединяют сильные стороны разных платформ: быстрые сверхпроводящие схемы и долгоживущие механические моды.
Механические резонаторы могут хранить квантовую информацию дольше, чем сверхпроводящие кубиты, благодаря высокой когерентности звуковых колебаний.
Идея использования звуковых волн для вычислений перекликается с фантастическими акустическими компьютерами, которые обрабатывают информацию колебаниями кристаллической решётки.