Разработана технология передачи квантовой информации при помощи звука

Квантовая системаСовременная область квантовой физики уже почти вплотную приблизилась к моменту технологического прорыва, после которого на свете появятся новые типы датчиков, безопасных коммуникационных технологий и, безусловно, квантовые компьютеры. Однако, главным препятствием к этому прорыву пока является отсутствие подходящего способа соединения и управления достаточно большим числом компонентов квантовых систем, в роли которых могут выступать даже отдельные атомы. Группа исследователей из Венского Технологического университета (TU Wien) и Гарвардского университета недавно нашла новый способ передачи квантовой информации. Они предлагают использовать для этого очень слабые механические колебания, точнее, "пакеты" этих звуковых колебаний, известных под названием фононы.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан "рекордный" квантовый регистр, состоящий из 20 запутанных кубитов

Запутанные кубитыЗа последние годы исследователи, работающие в области квантовых вычислений, добились некоторых успехов и на свет уже начали появляться квантовые вычислительные системы, количество квантовых битов, кубитов, в которых исчисляется несколькими десятками. Тем не менее, для реализации полноценных квантовых вычислений требуется, чтобы эти кубиты могли объединяться в квантовые регистры при помощи явления квантовой запутанности. При этом, размер (разрядность) этих регистров должна быть достаточной для того, чтобы при их помощи можно было выполнять самые сложные процедуры обработки квантовой информации.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Простейший квантовый процессор с кремниевыми кубитами успешно проходит первые испытания

Кремниевый квантовый процессорВ свое время исследователи группы QuTech из Технологического университета Дельфта (TU Delft), Нидерланды, разработали структуру кремниевых квантовых битов, кубитов, работа которых основана на направлении вращения, спине, пойманных в ловушку двух электронов. Немногим позже такой вид кубитов был воплощен в виде экспериментального квантового устройства исследователями из университета Висконсина, Мэдисон. Управление и считывание состояния кремниевых кубитов производилось в условиях внешнего магнитного поля, создаваемого постоянным кобальтовым магнитом, импульсами микроволнового излучения.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Новые мемристоры, способные переключаться между 128 состояниями, станут основой памяти и нейроморфных процессоров следующего поколения

Мемристорные чипыИсследователи из университета Саутгемптона создали улучшенный вариант электронного прибора, мемристора, который способен изменять свое электрическое сопротивление в ответ на силу протекающего через него тока. Новый мемристор способен переключаться в любое из 128 стабильных состояний, что в четыре раза больше, чем аналогичные показатели любых других мемристоров, созданных ранее. Данная технология, после ее доведения до совершенства, может стать основой компьютерной памяти и нейроморфных процессоров следующего поколения.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 2

Физики установили новый рекорд, запутав одновременно 10 сверхпроводящих кубитов

Квантовый сверхпроводящий чип с десятью кубитамиУченые из китайского Университета науки и техники, университетов Чжэцзяна и Фучжоу, и китайского Института физики продемонстрировали квантовую запутанность между 10 сверхпроводящими кубитами, расположенными на кристалле одного чипа. Такое состояние квантовой системы является своего рода рекордом по количеству запутанных кубитов, ранее этот рекорд был равен девяти запутанным кубитам. Данное достижение является очередным шагом на пути к созданию крупномасштабных квантовых вычислительных систем на основе твердотельных чипов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые разработали принципиально новый принцип построения квантового компьютера

Квантовый компьютерКвантовые вычислительные системы, которые создаются в настоящее время в исследовательских целях и которые являются предшественниками будущих универсальных квантовых компьютеров, строятся практически по единой схеме. В их основе лежат квантовые биты, кубиты, созданные на базе ионов, атомов или элементов электронных сверхпроводящих схем. Эти кубиты помещаются в состояние квантовой суперпозиции и взаимодействуют друг с другом посредством явления квантовой запутанности. А управление состоянием кубитов, считывание из них информации и их запутывание производится при помощи электрических сигналов, микроволновых лучей, фотонов света и другими способами, согласно заложенной в компьютер программе.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Пара колеблющихся ионов, охлаждающих один одного - идеальный кубит, сохраняющий свое состояние в течение 10 минут

Ионы в магнитной ловушкеПомимо целого ряда причин, скорому появлению квантовых компьютеров, превосходящих по вычислительной мощности современные суперкомпьютеры, мешает еще то, что квантовые биты, кубиты, могли до последнего времени сохранять свое квантовое состояние не более одной минуты. А недавно группе исследователей из Китая удалось совершить прорыв в этой области. Созданные ими кубиты могут сохранять свою стабильность на протяжении 10 минут, а весь секрет заключается в специальной ионной ловушке, которая сама по себе может стать важной составляющей частью будущих квантовых компьютеров и коммуникационных сетей.
 | Опубликовано Astronaut | Подробнее | Комментарии: 4

Ученые разработали технологию хранения квантовых данных в виде акустических колебаний

Квантовая системаУченые из Йельского университета разработали простое и легкое в изготовлении устройство, которое использует звуковые волны для хранения квантовой информации и для ее преобразования из одной формы в другую. В состав этого устройства, которое представляет собой интегрированный чип, входит кубит на основе "искусственного атома" из сверхпроводящего алюминия, который обменивается информацией с колебаниями, происходящими внутри высокочастотного акустического волнового резонатора (high frequency bulk acoustic wave resonator, HBAR).
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Кубиты-триггеры - основа радикально новой архитектуры квантовых вычислительных систем

Квантовые битыУченые и инженеры из университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales), Австралия, изобрели радикально новую архитектуру квантовых вычислительных систем, основой которой являются так называемые кубиты-триггеры. Использование такого типа кубитов сделает разработку и изготовление квантовых чипов, предназначенных для крупномасштабных и масштабируемых квантовых вычислительных систем, намного более дешевым и простым, чем это было возможно ранее.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Получены убедительные доказательства существования майорановских фермионов, квазичастиц, которые можно использовать в области квантовых вычислений

НанопроводникиНапомним нашим читателям, что в 1937 году итальянский физик Этторе Майорана (Ettore Majorana) теоретически обосновал возможность существования экзотических квазичастиц, которые одновременно являются своими собственными античастицами. После этого был предпринят целый ряд исследований и экспериментов, направленных на поиски доказательств этих квазичастиц, которые получили название майорановских фермионов (Majorana fermions). Первые доказательства возможности их существования были получены в 2012 году исследователями из Технологического университета Дельфта (Delft University of Technology), Нидерланды. Для этого ученые использовали поток электронов, запущенный в нанопроводник, размещенный рядом с участком из сверхпроводящего материала.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Проведены первые реальные испытания технологии квантового 4D-кодирования

Квантовое 4D-кодированиеТрадиционные технологии квантовых коммуникаций, уже используемые в некоторых местах для создания "невзламываемых" квантовых сетей, используют стандартную двоичную систему счисления, кодируя в одном фотоне один бит передаваемой информации. Некоторое время назад была изобретена технология так называемого многомерного квантового кодирования, которая позволяет сейчас удвоить количество информации, заключенной в одном фотоне света. Это, в свою очередь, позволяет каждому фотону нести одно из четырех значений - 00, 01, 10 и 11, вследствие чего технология получила название квантового 4D-кодирования.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Компания Rigetti разработала масштабируемую квантовую архитектуру и готовит запуск "облака" с 36 кубитами

Квантовый чипНе так давно компания IBM объявила о создании универсальной квантовой вычислительной системы с 16 квантовыми битами, кубитами. А специалисты компании Google ведут сейчас работу по созданию вычислительной системы уже с 50 кубитами. В этой гонке квантовых вычислительных технологий принимает участие и менее известная компания Rigetti, специалисты которой создали чип 8-кубитного квантового процессора, архитектура которого допускает масштабируемость системы до сколь угодно большого уровня.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

"Разноцветные" фотоны - революция в области квантовых вычислений

Квантовый чипНесмотря на огромное количество исследований в области квантовых вычислений, универсальные квантовые компьютеры так и продолжают оставаться исключительно теоретическим понятием. Напомним нашим читателям, что основой любого квантового компьютера или коммуникационной системы являются квантовые биты, называемые кубитами. Кубиты отличаются от традиционных битов тем, что они могут помимо, двух основных состояний, 1 или 0, находиться в третьем состоянии - в состоянии суперпозиции, когда значение кубита равно одновременно 1 и 0. Это, в свою очередь, позволяет при помощи одного кубита выполнять две параллельных вычислительных операции.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Новый тип нанохолодильника сможет поддерживать кубиты квантового компьютера в рабочем состоянии

НанохолодильникКлассические компьютеры нуждаются в вентиляторах или более мощных системах для отвода выделяющегося в них тепла, но квантовые компьютеры нуждаются в высококачественном охлаждении еще в большей степени. В отличие от битов информации, которыми оперируют традиционные компьютеры, квантовые биты могут находиться еще в одном состоянии, так называемом состоянии суперпозиции когда их значение равно и 0 и 1 одновременно. Для того, чтобы находится достаточно долго в таком квантовом состоянии кубиты должны быть максимально изолированы от окружающей среды, ведь малейшее вмешательство извне приведет к изменению квантового состояния и повлечет возникновение ошибок квантовых вычислений. А максимально изолированные от окружающей среды кубиты нагреваются во время работы и требуют их постоянного охлаждения.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые создали первую в своем роде ячейку химической памяти, химический бит

Химический битВ классических компьютерах информация хранится и обрабатывается в виде традиционных битов, в квантовых вычислительных системах эту роль выполняют квантовые биты, кубиты. А эксперименты, проведенные учеными из Института физической химии польской Академии наук, показали, что химические реакции также являются средой, подходящей для хранения информации. Созданный учеными химический бит, хит (chit), представляет собой три капельки растворов химических реагентов, расположенных особым образом друг относительно друга, внутри которых протекают химические реакции, носящие колебательный циклический характер.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0