Лента новостей

23:21
Der Spiegel: Со всей жестокостью против протестов
22:30
Суд в Ессентуках постановил арестовать Яценюка за бандитизм
22:00
Neatkarigas Rita Avize: Российские инвестиции спасли Латвию
21:53
Италия поможет России получить контроль над укранскими газопроводами
21:40
Если Сирия ударит «Скадами» по Израилю...
21:39
Под Донецком идет ожесточенный бой, работает артиллерия
21:33
Украина все еще надеется на сланцевый газ
21:32
Боевики ИГ спрятались за плотиной
21:09
В кремлевских элитах — раскол
21:04
Россиянам даже нравится, когда им повышают налоги
21:02
Когда Украина и Россия смогут опять «подружиться»
20:59
Как Навальный использовал наших детей
18:13
El Pais: Дележ сирийских трофеев
18:06
Сэкай Ниппо: Кремль пошатнул G7
18:02
Россия резко подобрела к преступникам
17:58
КJB Press: Конфликт России и Украины затянется
17:27
У Авакова вешают на Паршова «захват Крыма» и едва ли не убийство Кеннеди
17:26
The Nation: США накручивают себя до ядерного удара по Москве
17:25
Багдасаров рассказал, как следует играть против американцев в Сирии
17:24
Навальный запустил обратный отсчет: сколько времени осталось у Кремля?
17:23
Украина продает пересыхающую трубу
17:23
«Нам дадут по €10000!»: Мнения «восставших школьников» и слова Кремля
17:22
ООН хочет лишить Россию ядерного оружия
17:20
ЗРК «Тор-М2»: лучший в мире или нет?
16:01
Magazin Tabloid: Открытое письмо посла Украины сербским СМИ
15:58
«Евросоюз себя изжил и обязан погибнуть»
15:55
Le Point: Марин Ле Пен, Европа и ложь
15:53
Упрямство русских превращает латышей в стукачей
15:48
Latvijas Avize: Европа второго сорта
15:46
Комментарий депутата бундестага про Евровидение
15:44
Трамп поставил Меркель «на счетчик»
15:43
В ЕС ждут, когда Россия вернется в G8
15:42
Rassd: Россия в Ливии: Запад в ужасе
15:36
Россия и Ливия в поисках решения конфликта
15:30
В Киеве готовятся к спасению России внешним американским управлением
15:29
Показаний Вороненкова боялся «кровавый пастор»: депутат мог рассказать, кто сдал Крым
15:29
Савченко: Украиной будет править триумвират - Тимошенко, Медведчук и Путин
15:28
Януковичу и Азарову официально запрещен въезд в ДНР как предателям
15:25
О новых пошлинах на ввоз в Турцию российских продуктов
15:23
Полная гибель Евросоюза всерьез
15:23
Иранская нефть на пути в Белоруссию
15:21
Доминирование на газовом рынке Европы определит Сирия
15:20
Русскую снайперскую винтовку Мосина-Нагана немецие фашисты боялись больше всего
15:18
Мечта Германии о господстве в Европе сбывается
15:16
«Белоруссия проверит, как Путин выучил украинский урок»
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » Новые рекорды сделали еще на один шаг ближе момент появления сверхмощных квантовых компьютеров

Новые рекорды сделали еще на один шаг ближе момент появления сверхмощных квантовых компьютеров

Кристаллическая решетка кремния

Две группы исследователей из университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales, UNSW), Австралия, нашли решения некоторых из проблем, стоящих в большом количестве перед создателями квантовых компьютеров на основе кремниевых чипов. Этими решениями стали новые технологии, которые, кроме всего прочего, позволили ученым установить пару новых мировых рекордов в области квантовых вычислений. Первым рекордом является способность обрабатывать квантовую информацию с достоверностью более 99 процентов, а вторым рекордом являетсяспособность хранить квантовую информацию в квантовых битах более 30 секунд времени. И оба этих рекорда являются огромными вехами на пути реализации сверхмощных квантовых компьютеров, которые появятся в очень или не очень далеком будущем.

Каждая из команд добилась создания квантовых битов, кубитов, собственной конструкции, но которые в качестве квантовой величины используют спин, горизонтальное или вертикальное положение плоскости вращения электрона или ядра атома. Один из кубитов, разработанный группой профессора Эндрю Дзурэка (Andrew Dzurak), являлся своего рода "искусственным атомом", созданным в канале полевого транзистора (Metal oxide semiconductor field effect transistor, MOSFET). Кубит, созданный группой профессора Андреа Морелло (Andrea Morello), был более прост и его основу составляет атом фосфора "естественного" происхождения.

Оба новых кубита могут находиться в определенных квантовых состояниях достаточно долго для того, чтобы их можно было использовать для реализации технологий квантовых вычислений, для хранения и достоверного считывания содержащейся в них информации. Тут следует сделать некоторое отступление, квантовая информация, хранящаяся в виде спина электрона или атома, имеет больше аналоговую природу, нежели цифровую дискретную природу. Спин двух кубитов, содержащих одинаковую квантовую информацию, может незначительно отличаться, но эти различия могут складываться и накапливаться в ходе выполнения миллионов операций с этими кубитами, что, в конце концов, может привести к появлению ошибок.

"Для реализации технологий достоверных квантовых вычислений мы должны научиться управлять квантовым состоянием кубитов с очень высокой точностью, что приведет к очень низкому уровню совершаемых при вычислениях ошибок" - рассказывает профессор Эндрю Дзурэк. "И нам удалось придумать два параллельных пути, каждый из которых может обеспечить высокую точность манипулирования кубитами, которые можно будет использовать для создания кремниевого процессора будущего квантового компьютера" - добавил к вышесказанному профессор Морелло.

Исследовательская группа


Технологией, которая обеспечила успех обоих научных групп, стала технологий получения очищенного кремния. В этом материале полностью отсутствует изотоп кремний-29, он полностью состоит из кремния-28, ядро атома которого полностью лишено магнитного момента и благодаря такой магнитной нейтральности этот материал абсолютно не оказывает влияния на состояние квантовых битов, которые заключены в нем. Использование кремния в качестве материала для создания "тюрьмы" для кубитов позволит включать эти кубиты в состав кремниевых чипов, а нейтральность кремния-28, имеющего электрические свойства обычного кремния, позволяет получить точность записи и считывания квантовой информации на уровне 99.99 процента.

"Атом фосфора, заключенный в кристаллическую решетку кремния, фактически содержит два кубита, электрон внешней оболочки и ядро" - рассказывает доктор Джуха Мухонен (Dr Juha Muhonen), - "Используя более массивное и более стабильное ядро, мы получили точность в 99.99 процента. А это, в свою очередь, означает, что одна ошибка будет возникать в расчете на 10 тысяч операций, что является приемлемой величиной для практической реализации квантовых вычислений".

Кроме всего вышесказанного, "естественный" атом фосфора, заключенный в оболочку из 28 слоев кремния, может сохранять неизменным направление вращения своего ядра более 30 секунд времени, что уже позволяет рассматривать такие атомы в качестве весьма надежных устройств хранения информации. "Половина минуты - это практически вечность в квантовом мире" - рассказывает профессор Морелло, - "И сохранение состояния квантовой суперпозиции в течение столь длительного времени является тем, в возможность чего никто не верил до последнего времени".

Использование кремния в качестве материала кубитов дает надежду на то, что узлы квантовых вычислительных систем могут быть изготовлены при помощи современных технологий производства кремниевых полупроводников и интегральных схем, подвергшихся небольшой модернизации. И это может сделать еще ближе момент появления квантовых компьютеров, для изготовления которых более не будут требовать крайне редкие и дорогие материалы, а будут нужны фосфор и кремний, материалы, которые достаточно широко распространены в окружающей нас Вселенной.

В ближайшем будущем обе группы ученых собираются совместными усилиями приступить к созданию запутанных пар кубитов различных типов, обладающих высокой точностью и большим временем хранения информации. А такая технология, в свою очередь, позволит уже создавать процессоры квантовых компьютеров, насчитывающие миллионы кубитов, которые смогут выполнять самые сложные задачи за чрезвычайно короткие промежутки времени.




Первоисточник





Опубликовано: legioner     Источник

Похожие публикации


Добавьте комментарий

Новости партнеров


Loading...

Loading...

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.
Наверх