Лента новостей

21:10
Европейские СМИ поймали НАТО на лжи: новый секретный доклад о России – фейк
21:08
Жители Израиля рады «изгнанию» украинцев: нам майдана тут не надо!
21:05
Как же быстро сдулись ребята из Лэнгли
21:04
Британские СМИ о войне в Сирии: русский медведь, скажи свое слово
21:02
Япония настаивает на «совместном» решении судьбы Курильских островов
21:01
Bloomberg назвал Трампа новым Лениным
20:59
ВКС России и сирийская армия полностью зачистили Эль-Карьятейн и окрестности от боевиков ИГИЛ
20:45
Американская тайна великой рукотворной реки Муаммара Каддафи
19:57
Тонкости скафандров России и США
19:22
Трамп пытается украсть победу в Сирии
19:18
Хитрец Петро, или почему протесты обречены на успех?
19:16
Вести недели с Дмитрием Киселевым, 22.10.17
19:14
Саакашвили призвал ликвидировать «барыжную» Нацгвардию и СБУ
19:12
Шантаж Израилем: помощь пострадавшим от урагана «Харви» выдают по принципу лояльности
17:14
Тель-авивский биотерроризм в сельском хозяйстве и окружающей среде
11:23
НАТО обделался
11:22
Пределы ядерного сдерживания
11:21
Зачем Порошенко поднял российский флаг над Верховной Радой
11:19
Вершки и корешки
11:19
WSJ: российский подводный флот США и НАТО пока не по зубам
11:18
Плохая новость для украинских мигрантов
11:17
«Картон» вместо брони: В зону «АТО» 2 года отправляли бракованные БТРы
11:16
Каталония доскакалась, но готовится к войне
11:15
Неполноценные: О военной техники сильнейшей армии Европы
11:12
Трамп подписал указ о мобилизации
11:12
В Киеве включили отопление, есть жертвы
11:09
Непотопляемый Анастас. Секреты политического долгожителя Микояна
11:08
Избежит ли Порошенко участи Чаушеску?
10:22
Как Шойгу «Керчь» спас
10:18
The Washington Post: Сталин — Украина — Путин
10:15
«Искандер-М» получит новые, страшные для противника, ракеты
10:13
Der Spiegel: Гибель суперкорабля Гитлера
10:09
НАТО: Танки русских нас сомнут, не дав бригадам развернуться
10:03
Forbes: Каталонская карта кроет крымскую?
10:00
Этот день в истории - 22 Октября
22:01
Протесты под Радой: идет большая игра
21:51
Михаил Делягин: Саакашвили станет премьером и опять нападет на Россию
21:47
The Guardian: Россия без Путина? Давайте попробуем хотя бы представить себе такую перспективу
15:08
Британия: Русский «Циркон» надо объявить вне закона
14:58
Русский язык как «инструмент войны»
12:29
Чем грозит Украине «большой пинок» ЕСПЧ?
12:28
Вы думаете на Украине есть дно? Нет... Детский публичный дом...
12:27
Россию хотят шулерством лишить ядерного оружия
12:26
Украина сорвала американский космический заказ
12:26
Порошенко спасет от импичмента война
Все новости

Архив публикаций

«    Октябрь 2017    »
ПнВтСрЧтПтСбВс
 1
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
3031 


» » 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

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