Квантовые инженеры поместили кота Шредингера в компьютерный чип

Инженеры продемонстрировали известный квантовый парадокс в кремниевом чипе с помощью атома сурьмы.

Физики из Университета Нового Южного Уэльса реализовали один из самых известных мысленных экспериментов квантовой механики, поместив атом сурьмы в кремниевый чип. В отличие от обычных квантовых битов (кубитов) с двумя состояниями, спин атом сурьмы может находиться в восьми различных состояниях, что делает его более устойчивым к ошибкам при квантовых вычислениях.

Для объяснения квантовой механики австрийский физик Эрвин Шредингер придумал мысленный эксперимент. Он поместил кота в запертый металлический ящик с радиоактивным веществом, счетчиком Гейгера и колбой с синильной кислотой. В определенный период времени атом вещества с определенной вероятностью может распасться. Это активирует счетчик Гейгера и запускает механизм, который разбивает колбу с ядом. В результате кот умирает.

Поскольку сторонний наблюдатель не знает, распался ли атом, он также не знает, жив кот или мертв. Согласно квантовой механике в этот момент кот должен находиться в состоянии суперпозиции: он одновременно и жив, и мертв. В эксперименте, описанном в журнале Nature Physics, ученые создали кота Шредингера и манипулировали его состояниями с использованием ядра атома сурьмы, встроенного в кремниевое наноэлектронное устройство.

Как гласит пословица, у кошки девять жизней. Одной маленькой царапины недостаточно, чтобы убить ее. У нашей метафорической «кошки» семь жизней: чтобы превратить «0» в «1», потребуется семь последовательных ошибок! Именно в этом смысле суперпозиция спиновых состояний сурьмы в противоположных направлениях является «макроскопической», поскольку она происходит в большем масштабе и реализует кота Шредингера.

Си Юй, соавтор исследования

Внедрение квантовой системы внутрь кремниевого чипа делает технологию потенциально масштабируемой для массового производства. По словам ученых, такой подход позволяет получить полный контроль над квантовым состоянием атома.

Исследователи добавляют, что новая технология позволяет обнаруживать и исправлять ошибки до того, как они накопятся и приведут к искажению информации. На следующем этапе физики планируют реализовать с помощью нового чипа систему обнаружения и исправления квантовых ошибок. Это одна из важнейших задач в области квантовых вычислений, решение которой необходимо для создания надежных квантовых компьютеров.


Читать далее:

Юпитер оказался не таким, как считали ученые: открытие опровергает гипотезу о гиганте

Физики придумали, как найти новые измерения в пространстве

Астрофизики разгадали тайну космических ускорителей частиц

Иллюстрация на обложке: Изображение от freepik, сведения о лицензии

Подписывайтесь
на наши каналы в Telegram

«Хайтек»новостионлайн

«Хайтек»Dailyновости 3 раза в день

Первая полоса
Альтернатива сжиганию: разработана технология переработки угля в высокотехнологичное сырье
Наука
Ракета Starship Илона Маска взорвалась на площадке при подготовке к испытаниям
Космос
TECNO MEGABOOK K15S: универсальный ноутбук для тех, кто работает, создает и отдыхает
Кейсы
Два китайских спутника встретились на орбите Земли
Космос
В Москве пройдет второй Международный технологический конгресс МТК-2025
Новости
Из перовскита создали датчик изображения, который улавливает в три раза больше света
Новости
ИИ научили предсказывать риск провала технологических новинок
Новости
Разработан нанопластырь с микроиглами, который может заменить биопсию
Наука
В глубинах Тихого океана обнаружили пауков, питающихся бактериями
Наука
Открыт белок, который восстанавливает ДНК, препятствуя старению мозга
Наука
Рассуждающая модель от китайской MiniMax потребляет меньше ресурсов, чем DeepSeek
Новости
Под Волгоградом обнаружили краску, которую использовали неандертальцы
Наука
Человеческую мочу преобразовали в материал для зубных имплантатов
Наука
Инженер-любитель спроектировал eVTOL: он может пролететь более 200 км за три часа
Новости
Из личинок мухи создали антисептик для борьбы с супербактериями
Наука
В мессенджере WhatsApp скоро появится официальная реклама
Новости
По 319 млн рублей выделят на создание центров промышленной робототехники в России
Иннополис
Инженеры создали дрон с рукой, напоминающей хобот слона
Новости
Спутники устроили искусственное затмение для изучения короны Солнца
Космос
На Кузбассе обнаружили останки флоры и фауны эпохи динозавров
Наука