Физики выяснили, как космические частицы и фоновая радиация влияют на квантовые вычисления

Согласно новому исследованию, частицы из космоса и фоновая радиация оказывают гораздо более сильное влияние на квантовые вычисления, чем ученые полагали раньше.

Космические лучи десятилетиями мешали классическим вычислениям. Когда энергичные частицы прилетают из космоса и ударяются о кремниевый компьютерный чип, один или несколько битов в нем могут изменить его состояние непредсказуемым образом. Такие ошибки приводят к разрушительным сбоям. Например, рейс 72 авиакомпании Qantas пострадал как раз из-за неверных данных на приборе самолета.

В новом исследовании международная группа ученых из Висконсинского университета в Мадисоне хотела понять, насколько сильно космические частицы и фоновая радиация влияют на квантовые вычисления. Для этого физики провели серию экспериментов с двумя парами сверхпроводящих кубитов на кремниевой подложке. Одна пара кубитов была разнесена на 340 мкм, а вторая — на 640 мкм.

В ходе исследования выяснилось, что в процессе квантовых операций, когда проводились какие-то манипуляции с кубитами, на соседних парах регистрировались многочисленные одновременные скачки заряда. Моделирование процессов на компьютере с привлечением стандартного инструментария физики элементарных частиц подсказало, что скачки возникают в моменты взаимодействия кубитов (чипа) со смешенным фоновым и космическим излучением (с частицами этих излучений).

Экспериментальные и теоретические данные указывают на то, что в ходе квантовых операций под воздействием космических и фоновых частиц возникали так называемые коррелированные ошибки. Оказалось, что космические частицы и фоновая радиация неожиданно сильно влияют на квантовые вычисления.

В результате исследования ученые предложили два возможных решения. Первое — защитить квантовый процессор, покрыв свинцом и переместив в под землю. ТАкие технологии уже применяются в экспериментах по обнаружению темной материи и нейтрино, которые особенно чувствительны к излучению. Второе решение — снизить чувствительность кубитов, например, добавив в чип материалы, которые могут улавливать квазичастицы или уводить их от подложки кубита.


Читать далее

Ученые нашли на дне Марианской впадины вирусы аномально больших размеров

Впервые в истории 9 звезд исчезли за полчаса и не вернулись

«Неминуемая радиологическая угроза»: что известно об утечке на китайской АЭС «Тайшань»


Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Белый хакер: что это за профессия и сколько платят?
Мнения
Управление рисками ИИ в программной инженерии
Мнения
Названы качества идеального партнера: что ценят женщины и мужчины
Новости
Российский алгоритм для анализа белков обогнал зарубежные аналоги по скорости и точности
Новости
России к 2030 году понадобятся миллионы специалистов по ИИ
Новости
Американки массово вшивают «лифчик» прямо в грудь: как работает технология
Новости
Темные фабрики: будущее промышленности без человека
Мнения
Астрономы открыли рекордно далекую от звезды суперземлю
Космос
Датские ученые омолодили стволовые клетки, изменив их «диету»
Наука
Биологи описали стратегии любви у мышей: защищаться или «странствовать»
Наука
Якутские инженеры создали боевого «Скорпиона» для битвы роботов
Новости
Количество DDoS-атак удвоилось в первом квартале 2025 года
Новости
Сдвиг поверхности земли при землетрясении зафиксировали из космоса
Космос
Не так уж жарко: выяснилось, какая погода была на Марсе в прошлом
Космос
Целый океан исчез на Земле: как это изменило историю нашей планеты
Наука
Минцифры запускает эксперимент с ИИ на «Госуслугах»: что он будет делать
Новости
Сжигать жир можно с помощью мыслей: как это работает
Наука
Маркетплейсы превратили шопинг в зависимость: как не потратить свои деньги
Наука
ChatGPT научили материться, как сантехника Валеру из Омска
Новости
Написать научный труд в эпоху нейросетей: как сделать ИИ помощником?
Мнения