Лента новостей

10:18
Delfi.lt: Кремль застигнут врасплох
10:14
Порошенко нашел гроши на Мальте
10:12
Die Zeit: Европа просыпается
10:09
Донбасс пугают возвращением беглого Януковича
10:07
Яценюка арестовали заочно
10:05
Между Россией и Израилем встал иранский КСИР
09:07
iDNES.cz: Россия против НАТО
09:04
«Украинское замещение» по Фрейду
09:01
CNBC: Что протесты означают для будущего России
08:58
Крутое пике F-35: «Бобик сдох, но мы об этом никому не скажем»
08:41
The National Interest: Почему никто не любит сражаться с американскими танками
08:36
Тактическое учение в Забайкалье
08:29
La Stampa: Киссинджер: Владимир — не Гитлер
08:26
В РВСН начались контрольные комплексные проверки по итогам зимнего периода обучения
08:24
Corriere Della Sera: Раскол в ЕС станет новым оружием Путина
07:56
Ядерные игры СБУ: Киев начал атомный шантаж Запада
07:54
Ле Пен пообещала уйти в отставку, если французы выступят против выхода страны из еврозоны
07:54
The Guardian признается: Россия стала великой державой
07:52
Средства противодействия беспилотными летательными аппаратами
07:51
В Днепропетровске вдову «киборга» выкинули из магазина и избили за «мову»
07:48
«Батоны» получат универсальное оружие
07:47
Военные поймают микродроны специальной сетью
07:46
Заметки на полях информационной войны
07:46
У военных моряков появятся беспилотные полки
07:45
Хроники нашего маразмария
07:45
Украина цэ Россия
07:24
Вот Путин и до «волонтеров» добрался
07:18
До чего митинги доведут Белоруссию
07:17
Марш манной каши
07:11
Соцсети - не для детей
07:09
Фюрер малолеток провел репетицию Майдана в России
07:08
Лукашенко пытается напугать Россию иранской нефтью
00:00
Этот день в истории - 28 Марта
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
Все новости

Архив публикаций

«    Март 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728293031 
» » Новая архитектура квантовых чипов может стать основой будущих компьютеров

Новая архитектура квантовых чипов может стать основой будущих компьютеров




Квантовые компьютеры, являющиеся сегодня более теоретическим понятием, нежели практическим, в будущем будут способны к расчету столь сложных математических моделей, которые еще очень долго будут не по зубам даже самым мощным современным суперкомпьютерам. Расчеты подобных моделей могут вывести на качественно новый уровень многие области науки, включая химию, биологию, материаловедение и т.п. Но разработка и развитие квантовых вычислительных технологий тормозится тем, что ученые и инженеры просто не в состоянии обеспечить манипуляции с большим количеством квантовых битов, кубитов, в которых хранится и обрабатывается квантовая информация.

Тем не менее, ученые продолжают работать в направлении создания квантовых вычислительных систем, и недавно группе из Технологического научно-исследовательского института Джорджии (Georgia Tech Research Institute) и компании Honeywell International удалось разработать квантовый чип с новой архитектурой, которая позволяет разместить на его площади достаточно большое количество электродов, через которые можно будет записывать и считывать информацию из кубитов.

"Для того, чтобы задать квантовое состояние системы, состоящей из 300 кубитов, требуется 2^300 числовых значений, а это больше, нежели количество протонов в известной нам части Вселенной. Согласно ограничениям, накладываемым известным законом Гордона Мура, люди никогда не будут в состоянии создать классическую вычислительную систему, способную обработать такое количество информации" - рассказывает Николас Гуиз (Nicholas Guise), один из исследователей, - "И эти ограничения определяют то, почему при помощи обычных компьютеров невозможно построить математическую модель не самой сложной квантовой системы".

На роль кубитов квантового компьютера существует несколько претендентов, одним из которых являются ионы некоторых химических элементов, заключенные в ловушке лазерного света в вакуумной камере. К сожалению, масштабируемость такого подхода весьма ограничена, так как решетка ловушки, в узлах которой располагаются ионы-кубиты, создается при помощи электродов, подведенных к краям квантового чипа. И количество таких электродов ограничивается длиной краев (периметром) чипа.

Структура ячейки квантового чипа


В чипе, созданном командой GTRI/Honeywell, эта проблема решена при помощи использования новых методом микро- и нанопроизводства, которые позволили завести на кристалл чипа большое количество электродов, оставив его верхнюю часть открытой для беспрепятственного доступа туда света лазера. Основа конструкции чипа позаимствована у конструкции корпусов электронных компонентов типа BGA (ball grid array). Матрица крошечных шаров-контактов позволяет подвести электроды напрямую от задней поверхности чипа к ее верхней поверхности, что дает очень высокий показатель плотности упаковки электрических соединений. Кроме этого, исследователи освободили дополнительное пространство поверхности чипа, заменив плоские поверхностные конденсаторы конденсаторами траншейного типа, отнесенными к самым краям кристалла чипа.

Такие шаги, направленные на высвобождение дополнительного свободного пространства, позволили реализовать технологию очень точной фокусировки света лазера, что, в свою очередь, позволяет быстро адресовать каждый отдельный кубит и инициировать выполнение им определенных квантовых операций.

В настоящее время опытные образцы квантовых чипов, которые по мере разработке технологии становились все совершенней, способны улавливать и удерживать ионы-кубиты в ловушках. "Ионы - это очень чувствительные вещи, на которые влияют внешние электрические поля и электромагнитный шум из других источников. Кроме этого, частица неправильного материала, размером в несколько микрон, попавшая в неправильное место, может разрушить ионную ловушку. И когда мы создали первые BGA-матрицы ловушек, то мы были приятно удивлены тем, что они функционировали также, а то и лучше самых высококачественных ловушек, созданных традиционными способами" - рассказывает Николас Гуиз.

В настоящее время работа с матрицей ионных ловушек требует целой комнаты, заполненной сложным и громоздким оборудованием, в которой работает несколько квалифицированных специалистов. Однако, после решения ряда технических проблем ничто не будет мешать миниатюризации этой технологии до уровня весьма компактной системы, которая может стать "стандартным блоком" для построения квантовых вычислительных систем, способных масштабироваться до любого уровня сложности.


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