Сообщить об ошибке на сайте
URL
Ошибка
Квантовые компьютеры

Ученые из Констанцского университета (Германия), Принстонского университета (США) и Университета Мэриленда (США) создали стабильный кремниевый квантовый вентиль для двухкубитной системы. Это ключевой элемент квантового компьютера, пишет Science Daily.

Квантовый вентиль — это базовый элемент квантового компьютера, преобразующий входные состояния кубитов на выходные по определенному закону. Отличается от обычных логических вентилей тем, что работает с кубитами, а следовательно подчиняется квантовой логике. В новом устройстве электронный спин отдельных электронов кремния используется, как основное хранилище данных (кубитов).

Квантовые компьютеры могут в будущем заменить электронные компьютеры, когда те достигнут предела вычислительной мощности. Однако они более чувствительны к изменениям окружающей среды, и ученые работают над тем, чтобы создать более стабильные квантовые вентили, которые являются главными «строительными блоками» квантового компьютера.

Особенность открытия американо-немецких ученых состоит в том, что они впервые использовали электронный спин кремния в качестве основы для хранения кубитов. Раньше для этой цели пытались использовать ионы и сверхпроводниковые системы. Направление вращения электрона соответствует «1» или «0» в цифровом бите, но в квантовом состоянии электрон может хранить больше информации, нежели «1» или «0».

Сперва перед учеными встала задача извлечения отдельного электрона из миллиардов атомов кремния. «Это было грандиозным достижением наших коллег из Принстона», — говорит Гуидо Буркард из Констанцского университета. Они использовали сочетание электромагнетизма и отталкивания для отделения электрона, после чего помещали его в специальную полость, где он хранился в плавучем состоянии. Затем необходимо было разработать систему, которая бы позволила контролировать крутящий момент электрона. Это удалось сделать с помощью нано-электродов и электромагнитов.

Однако, чтобы квантовый компьютер стал программируемым, необходимы два кубита. Поэтому ученые попытались подключить два электрона друг к другу с помощью дополнительно наноэлектрода, который поместили между «полостями», в которых плавают электроны. Благодаря этому «мосту» можно сделать так, чтобы один электрон вращался только, при условии, что другой электрон вращается в определенном направлении. Этот метод оказался довольно точным — на 99% для одного кубита и на 80% — для двух кубитов.

Кремний оказался удачным материалом. Он очень «тихий», то есть имеет относительно низкое число атомных спинов, влияющих на крутящий момент электронов. К тому же, кремний давно используется в микроэлектронике и хорошо изучен.

Физики Института Макса Планка сумели реализовать квантовый вентиль с двумя квантами в качестве основных действующих лиц, введя третий квант — атом, выполняющий роль медиатора. Это открытие может позволить в будущем создавать масштабируемые квантовые компьютеры и глобальные квантовые сети.

Загрузка...
Подписывайтесь на наши каналы в Telegram

«Хайтек» - новости онлайн по мере их появления

«Хайтек» Daily - подборки новостей 3 раза в день

NativeOS: нативная реклама в видео без репутационных потерь и терроризма от режиссера короткометражек
Кейсы
Тихий убийца: как микропластик вызывает болезни и останавливает репродукцию живых организмов
Тренды
Гонка для JavaScript-разработчиков: как постоянные обновления мешают работе
Тренды
Big data на страже здоровья: как и зачем медицинские организации собирают и хранят данные
Тренды
Николь Миллс, Booking.com — об инновациях, agile-подходе и индустрии впечатлений
Кейсы
Слишком опасный нанопластик: как одноразовые пакеты превращаются в частицы-убийцы
Тренды
Идеи
Человек и квантовая теория: существует ли то, что мы не наблюдаем
Здесь может быть ваша реклама: НАСА планирует заработать на космосе миллионы
Тренды
Опасный криптотрейдинг: как киберпреступники угрожают виртуальным сбережениям и биржам
Тренды
Тренды
Как через 20 лет будет выглядеть армия будущего
5 финансовых инструментов, которые помогут инвесторам даже после падения криптовалюты
Тренды
Александр Лямин, Qrator Labs: наша задача — выработать у людей цифровую гигиену, чтобы они «не ели с помойки»
Кейсы
Эдуард Фош Вильяронга: люди видят в роботе только внешность, забывая, что он следит за ними
Тренды
Доктор Куэй Во-Райнард, HIT Foundation: если страна требует суверенитета данных, мы построим для нее отдельный блокчейн
Кейсы
Идеи
«Хакинтош»: как собрать свой собственный Mac лучше, чем у Apple
Роботы против мигрантов: какой вклад в ксенофобию и расизм делают технологии ИИ
Тренды
Война скриптов — искусственный интеллект против навязчивой рекламы
Тренды
Как заново изобрести супермаркет: осознанность потребления, этика производства и роботы
Тренды
Каждый человек станет сам себе банком: цифровой мир отказывается от посредников между бизнесом и клиентом
Тренды
Архитектор вычислительной инфраструктуры «Платона» Александр Варламов — о будущем ИТ-индустрии в России, стартапах и разработке
Кейсы
Дмитрий Богданов, капитан сборной России по CS:GO — о стиле жизни киберспортсмена, тренировках и блокировках РКН
Тренды
Идеи
Космос — наш дом: что осталось решить ученым, чтобы поселить человека за пределами Земли
Прайсинг, трекинг, скоринг, биллинг и другие технологии, которые двигают российский бизнес
Тренды
«Педиатр 24/7»: как телемед-стартап подарил родителям спокойствие, а врачам — работу
Кейсы
Вас снова обманули: как человечество учит компьютеры определять фейки в интернете
Тренды
БиСи Бирман, Heavy Projects: ИИ должен иметь несовершенства — это элемент случая
Мнения
Артем Геллер, lab.ag: делая сервис для государства, ты помогаешь своей бабушке
Мнения
Акселераторы и инкубаторы: что выбрать стартапу на раннем этапе развития
Мнения
Вопрос доверия: как и почему изменилось отношение к телемедицине в России
Тренды
Правительственные криптопесочницы: как освободить финтех от давления закона и защитить потребителей
Тренды
Роман Нестер, Segmento: я верю корпорациям больше, чем маленьким компаниям
Кейсы
Суперагенты в недвижимости: как блокчейн и большие данные заменяют риелторов
Тренды
СМИ будущего: вертикальные видео, новости по запросу и смерть сайтов
Тренды
Тренды
Колонизация отменяется: почему терраформирование невозможно на Марсе
Сет Стивенс-Давидовиц: у людей гораздо больше непристойных и скверных мыслей, чем мы думали
Мнения
Умные города подвергают своих жителей опасности из-за датчиков освещения и радиации
Тренды
Мнения
Геронтолог Обри ди Грей: жизнь длиной в тысячу лет — это побочный эффект поиска вечного здоровья
Биоценоз в фарме: зачем нужна альтернатива антибиотикам и как работают лекарства нового поколения
Тренды
Чарльз Адлер, co-founder Kickstarter: я — панк-рокер, который раздвигает границы
Кейсы
Как ИИ меняет медицину: личный помощник для врачей, маршрутизатор в клиниках и разработчик лекарств
Кейсы
Эдвин Диндер, Huawei Technologies: умный город — это ничто
Мнения
«Если изобретение с ИИ не приносит пользу, сам продукт никому не нужен»
Мнения
Feature engineering: шесть шагов для создания успешной модели машинного обучения
Тренды
Мнения
Человек — это набор из пяти чисел: Игорь Волжанин, DataSine — о психотипировании с помощью big data
Карло Ратти, Senseable City Laboratory (MIT) — о городах будущего, третьей коже человека и роболодках
Тренды
Мы все — сенсоры: CEO SQream Ами Галь — о том, как обрабатывают big data
Кейсы
Что такое скрапинг: как Amazon, Walmart и другие ритейлеры используют ботов в борьбе с конкурентами
Идеи
Почему китайские подлодки-беспилотники станут самым опасным врагом под водой?
Идеи
Филипп Роуд, LSE Cities: самый кошмарный сценарий — беспилотники, ездящие по городу, чтобы не платить за парковку
Мнения