Матрица наноразмерных ионных микроловушек - большой шаг в реализации многобитных квантовых вычислений.

Чип матрицы ионных ловушек


Новое инновационное квантовое устройство, разработанное учеными из Национальной физической лаборатории (UK National Physical Laboratory, NPL), может стать одним из устройств, благодаря которым начнется долгожданная эра высокопроизводительных квантовых компьютеров. Этим устройством стала монолитная трехмерная матрица ионных микроловушек, которая может быть без труда расширена для обеспечения работы сразу с несколькими десятками и сотнями квантовых битов (кубитов) на основе ионов.

Ионная ловушка - это комбинация электрических и магнитных полей, которая позволяет захватить ионы определенного вещества в вакууме, зафиксировать их в строго определенном положении и манипулировать их квантовым состоянием. Большинство таких ловушек, которые уже используются в исследованиях квантовой механики и квантовых вычислений, представляют собой достаточно сложные установки, которые могут работать только в лабораторных условиях. Исследователи из NPL продемонстрировали возможность создания ионных микроловушек прямо на кристалле полупроводникового чипа, которые способны манипулировать отдельными атомами вещества на наноуровне.

В настоящее время исследователи создали опытный образец матрицы ионных ловушек, которые могут удержать в своих ловушках 14 ионов. При этом, обеспечивается полное управление квантовым состоянием каждого из ионов и уверенное считывание квантовой информации, хранящейся и обрабатываемой в ионных кубитах.

Несмотря на весьма сложную геометрию чипа матрицы, процесс изготовления таких чипов использует самые обычные технологии изготовления полупроводниковых приборов. Помимо этого, в случае необходимости, размеры матрицы могут быть без труда увеличены, что позволит создавать квантовые вычислительные системы на квантовых процессорах практически любого масштаба. Но, помимо области квантовых вычислений, такие чипы-ловушки найдут широкое применение и в ряде других областей, в устройствах навигации, в атомных часах и в высокоточных системах, способных измерять различные физические величины.




Ключевые слова:
Квантовые, Вычисления, Состояние, Ион, Ловушка, Бит, Кубит, Магнитное, Электрическое, Поле, Чип, Полупроводник, Процессор, Компьютер

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Использование квантовых эффектов позволит ускорить процесс зарядки аккумуля ...
  • Новый чип может стать основой первого реального квантового компьютера
  • Созданы квантовые биты нового типа, управляемые с помощью резонанса "искус ...
  • Сверхбыстрые ионы - путь к созданию скоростных квантовых компьютеров.
  • Создан первый универсальный программируемый квантово-фотонный чип.




  • 29 июля 2012 20:40
    #1 Написал: nobolu

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Если им удалось избавиться ещё и от необратимой деградации таких ловушек при перегреве, то эта технология -- просто мечта.
        
    30 июля 2012 15:27
    #2 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1018
    nobolu,
    про перегрев ничего то и не сказано, видать, он либо незначителен, либо никак не влияет на работу чипа. Вроде, как бы, уже научились завязывать ионы в кубиты без охлаждения.
    Ждемс реализации технологии в массы.


    --------------------
        

    Информация

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