Лента новостей

12:55
НАТО и Россия: настоящий триллер
12:48
Морская авиация ТОФ получила на вооружение новый арктический вертолет Ми-8АМТШ-ВА
12:10
Мост для бегства оккупантов
12:02
В Киеве вспомнили: Россия оккупировала Крым еще в 2013 году
09:17
Турция против иммигрантов-мусульман из России
09:14
Жена Трампа как антироссийский фактор
09:12
Членство в НАТО — не предательство России
09:08
НАТО берет на мушку Севастополь
09:06
Все пошло не так
09:04
«Армата» будет России не по карману
09:02
Имперские ордена вместо советских
00:00
Этот день в истории - 20 Февраля
22:10
Путин самый богатый человек в мире?
22:08
В Мурманске состоится церемония закладки камня в основание филиала Нахимовского военно-морского училища
20:15
Русская мать финской культуры
20:11
Спокойный сон севастопольской совести
19:19
Двойной подвиг российских биатлонистов на чемпионате мира: успешный задел Всемирных военных игр в Сочи
18:42
Десять лет холодной войны Путина
18:26
Зрада Трампа или зачем Дональду Порошенко?
18:24
Санкции против России доводят французских фермеров до самоубийства
18:23
Где еще прорвет? Пугающий анализ изношенности американских плотин
18:21
Вести недели с Дмитрием Киселевым от 19.02.17
14:33
Большевики захватывают Киев – архивы 1918 года
14:30
Испытания новых образцов ВВСТ в условиях Арктики
14:18
Братья по визе
14:15
Первый шаг к свободе Новороссии
14:13
Дипломатическое объявление войны
14:09
Аутодафе для львовского «Беркута»
14:04
Русский язык для русскоязычных жителей Украины — это не язык оккупанта
14:02
Ультиматум Меркель
14:01
Лавров счел «странноватой» идею отменять сейчас визы с Грузией
14:00
Эдуард Лимонов: Коллапс Америки
14:00
Что стоит за признанием паспортов ДНР и ЛНР
13:59
В Арктике начались испытания новой и перспективной техники для российской армии
13:53
Израиль ввел наземные войска в Сирию и вступил в бой с ИГИЛ
11:40
Техника на грани ненужности
11:17
«Тополь-М» и Minuteman III. К давнему спору о ракетах
11:00
Захар Прилепин о правде, пятой колонне и войне
10:43
Итоги недели. «Не ходите, дети, в Африку гулять!»
10:32
На позициях украинской армии самоподорвались два крупных кондиционера
10:28
США весной направят около 1000 военнослужащих в Польшу
10:21
Документы решают всё. Новые граждане России из ДНР и ЛНР ждут вежливых людей?
10:16
Страны НАТО меняют методички. Русский, пришло твое время!
10:13
Счастливый хохол – обиженный хохол
10:09
Иван Охлобыстин: «Аплодирую стоя!»
Все новости

Архив публикаций

«    Февраль 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 12345
6789101112
13141516171819
20212223242526
2728 
» » 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