И третий подход — квантовый компьютер на твердом теле. Это могут быть сверхпроводники, как предлагают ученые из Института Ландау. Мы же предпочитаем подход, который в позапрошлом году высказал австралийский физик Кейн: делать квантовый компьютер точно на том кремнии, на котором сегодня работает традиционная микроэлектроника. В нужных местах на расстояниях порядка 100 ангстрем располагают атомы фосфора — обычная примесь в кремнии, которая прекрасно изучена. Если на таком расстоянии расположить два атома фосфора, то облака внешних электронов немного пересекутся, что необходимо для их взаимодействия, и атомы смогут обмениваться состояниями. Один атом управляет электронами другого. Над этими атомами делаются 50-ангстремные электродики, и с помощью напряжения на этом электроде меняют резонансную частоту спина ядра атома фосфора. Очень похоже на полевой транзистор — как бы те же затворы, только вместо тока — состояния атома. Мы предложили работать не на одном атоме, а на серии атомов; под этими электродами должна быть последовательность атомов, чтобы они действовали параллельно, тогда сформируется относительно больший сигнал, который легче регистрировать.
Основной проблемой при создании квантового компьютера является отсутствие когерентности и разрушение квантового состояния из-за взаимодействия с окружающей средой. Некоторое время существовали опасения, что квантовый компьютер нельзя будет создать, т. к. изолировать его от внешней среды не представляется возможным. Решение этой проблемы пришло скорее с алгоритмической, чем с физической стороны: были придуманы приёмы квантовой коррекции ошибок. Сначала учёные думали, что квантовая коррекция ошибок будет неосуществима из-за невозможности надёжного копирования неизвестных квантовых состояний. Но, оказывается, вполне возможно разработать коды, которые обнаруживают определённые виды ошибок и в состоянии восстановить когерентное квантовое состояние.
