Созданы первые квантовые биты, функционирующие при комнатной температуре.

Квантовый бит


Ученые из Гарвардского университета сделали большой шаг на пути практической реализации квантовых вычислений, создав квантовые биты, способные работать и существовать внутри твердотельной системы при комнатной температуре. В настоящее время для создания квантовых битов (кубитов) используют целый комплекс сложного и невероятно дорогого оборудования, позволяющего захватить один единственный атом и электрон в ловушку, охладить эту систему практически до абсолютного нуля в условиях чрезвычайно глубокого вакуума.

Создание новых квантовых битов стало возможным благодаря исследованиям, проведенным несколько лет назад. В ту пору исследователи использовали в качестве квантовых бит азотные вакансии, созданные введением примеси азота в кристаллическую решетку искусственно выращиваемых алмазов. Эти вакансии ведут себя подобно отдельным атомам, у них есть момент вращения, которым можно, используя лазеры, управлять и который можно определять. Однако на азотных вакансиях не создашь полноценного квантового компьютера. Время хранения квантовой информации в таком квантовом бите не превышает одной миллионной доли секунды.

Сейчас же исследователи вновь вернулись к теме примесей в атомной решетке алмаза. Только вот вид примеси стал использоваться другой. 99.99 процента кристалла "квантового" алмаза составляет углерод-12, ядра атомов которого не обладают моментом вращения, говоря проще, не вращаются совсем. Оставшиеся 0.01 процента пришлись на долю изотопа углерод-13, атомы которого имеют момент вращения.

Но это еще не все. Оказывается, что управлять вращением ядра атома и считывать вектор его вращения внутри кристалла - дело не из самых простых. Для решения этой задачи ученые нашли изящное решение, они использовали вышеупомянутые "короткоживущие" азотные вакансии. Но на этот раз момент вращения азотной вакансии под влиянием момента вращения атома углерода-13 держался гораздо дольше. Информация, записанная в квантовый бит, хранилась порядка двух секунд времени, что в шесть раз дольше, чем время хранения информации в других квантовых системах.

"Нам удалось добиться беспрецедентных результатов в деле управления квантовой информацией. Теперь у нас имеется квантовый бит, работающий при комнатной температуре, позволяющий записывать и считывать квантовую информацию с максимальной скоростью и высокой достоверностью" - рассказывает профессор физики Михаил Лукин. - "С помощью новых кубитов мы можем моментально кодировать информацию и хранить ее относительно длительное время. Мы полагаем, что время хранения, достигнутое нами, ограничено только нашими текущими техническими возможностями и ничего не мешает увеличить время хранения квантовой информации до нескольких часов. А это уже совершенно другой уровень, которые позволит воплотить в реальности массу всевозможных квантовых вычислительных устройств".




Ключевые слова:
Квантовый, Бит, Кубит, Температура, Хранение, Информация, Время, Алмаз, Азот, Примесь, Углерод, Вращение, Лазер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Ученые превратили источник квантовых шумов в кубит, способный самостоятельн ...
  • Установлен новый рекорд по длительности хранения информации в квантовых бит ...
  • Созданы квантовые биты нового типа, управляемые с помощью резонанса "искус ...
  • Дефекты кристаллической решетки алмаза позволили создать "блистающий" ква ...
  • Ученые-физики обнаружили полупроводниковый материал, который может содержат ...




  • 7 июля 2012 04:46
    #1 Написал: volod

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1489
    ну давайте уже сделайте большой квантовый комп, который взломает большинство сетей и паролей в инете lol
        
    13 июля 2012 14:48
    #2 Написал: glebbest

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    volod, пароль к Вашему аккаунту в одноклассниках или пин-код к Вашей кредитке с десятком тысяч рублей мало кого волнует, кроме мелких воришек.
    Квантовые вычисления позволят выйти на уровень специализации в мире embeded-микросхем, например. Имеется в виду, что сейчас фактически единственный тренд существует - пихаем в микроволновку гигагерцовый "универсальный" процессор с установленным Linux и пишем код, который будет управлять железкой. С точки зрения эффективности - бред собачий. Квантовые вычисления позволят выполнять проектные рассчеты для нахождения оптимальных микросхем для заданных условий. Как вам идея разработки микросхемы, способной исполнять Java код определенной версии J2EE на порядки быстрее нынешних "универсальных" процессоров и при этом работающей с на порядки меньшей частотой и с соответствующе меньшим потреблением/рассеиванием электроэнергии... Да, сейчас подобное (исполнение байт-кода Java более эффективно) можно сделать частично с помощью программируемых массивов, но оптимально ли это в целом? Нет. Тупо не хватает мощности вычислительной для разработки новой микросхемы под новую версию Java.

    Ежу понятно, что для персоналок это бессмысленно. А вот для микроволновок, обновлением микросхем которых никто не заморачивается, - очень актуально. В общем, заработают квантовые вычисления, - начнется революция embeded-электроники (фото-видео аппаратура, контроллеры бытовые и промышленные). Я уже не говорю о химии и биохимии - то, на что сейчас распределенные вычислительные сети тратят годы и миллиарды часов рассчетов, будет...
        
    31 января 2015 00:54
    #3 Написал: Tagir

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Для чего так углубляться в науку? Сами себе жизнь портим
        

    Информация

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