Ученые разработали новый способ неразрушающего детектирования отдельных фотонов, применимый в области квантовых вычислений

Ядро атомаФотоны света, эти крошечные частицы, служат для переноса информации в большинстве квантовых вычислительных систем, и для того, чтобы воспользоваться информацией, содержащейся в фотонах, требуется технология детектирования и измерения параметров единичного фотона. Все такие технологии, которые имеются в распоряжении ученых, основаны на процессе поглощения фотона материалом детектора, что приводит к разрушению самого фотона и заключенной в нем информации. Но в статье, опубликованной в журнале Science от 5 ноября 2013 года, ученые из Института квантовой оптики Макса Планка, Германия, описали новый метод детектирования единичных фотонов путем отражения этого фотона ядром атома определенного вещества, находящегося в состоянии квантовой суперпозиции.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Установлен новый рекорд по длительности хранения информации в квантовых битах

Квантовый битВсе технологии квантовых вычислений и квантовой обработки информации основаны на информации, хранящейся в квантовых битах, кубитах. Квантовое состояние кубита является крайне хрупкой вещью, его может нарушить даже самое незначительное влияние какого-либо внешнего фактора. Поэтому, в большинстве экспериментов время достоверного хранения квантовой информации было крайне малым и составляло , в зависимости от вида эксперимента от наносекунд до секунд времени. Но в одном из последних экспериментов, проведенных международной группой, в составе которой находились ученые из Оксфордского университета, Великобритания, и университета Саймона Фрэзера, Канада, время сохранности квантовой информации составило 39 минут, что во много раз превысило предыдущее рекордное время, которое равно всего 2 секундам.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые обнаружили, что свойства одного из распространенных материалов делают его идеальным для технологий квантовых вычислений

Молекулы CuPcКогда речь заходит об области квантовых вычислений, квантовых коммуникаций и о реализации квантовых битов, кубитов, в мыслях сразу возникают невероятно сложные устройства, изготовленные из экзотических материалов, к примеру, из кристаллов алмаза с искусственно введенной примесью атомов азота. Конечно, такие экзотические и дорогостоящие материалы достаточно часто используются исследователями, но есть ли в этом такая необходимость? Оказывается, что нет.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 3

Qcloud - первый квантовый компьютер, подключенный к Интернету, доступ к которому сможет получить каждый желающий

Квантовый чип QcloudВ настоящее время только у очень малого числа научных учреждений и лабораторий имеется доступ даже к не очень сложным квантовым компьютерами. Компания Lockheed Martin владеет квантовым компьютером компании D-Wave, такой же компьютер был приобретен не так давно совместно с НАСА компанией Google, а остальные экспериментальные квантовые вычислительные системы можно перечесть буквально по пальцам. Такая ограниченная доступность квантовых систем вызывает обеспокоенность у некоторых ученых, в частности у ученых из университета Бристоля в Великобритании. Они справедливо считают, что в момент, когда произойдет столь ожидаемая квантовая "революция", возникнет острый дефицит квалифицированных специалистов и другие проблемы, связанные с этим.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Разработан новый квантовый алгоритм, который позволит создать идеальные стелс-технологии

Квантовые вычисленияИсследователи из Лаборатории прикладной физики (Applied Physics Laboratory, APL) университета Джона Хопкинса (Johns Hopkins University) разработали новый квантовый алгоритм, с помощью которого можно находить решения больших систем линейных уравнений. С помощью такого алгоритма можно будет производить вычисления сложнейших математических моделей, таких, как расчеты эффективной площади рассеивания, что позволит создать в будущем идеальные стелс-технологии, делающие самолеты, морские суда и другие движущиеся объекты абсолютно невидимыми для радаров различных типов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Созданы квантовые биты нового типа, управляемые с помощью резонанса "искусственных атомов"

Квантовый битИсследователи из Института Нильса Бора (Niels Bohr Institute), совместно с их коллегами из США и Австралии, разработали метод управления состоянием квантовых битов, кубитов, являющихся основой областей квантовых коммуникаций и квантовых вычислений. Управление состоянием и считывание содержащейся в кубите квантовой информации осуществляется с помощью резонанса серии квантовых точек, которые ведут себя подобно искусственным атомам кристаллической решетки твердых материалов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Quipper - первый язык программирования высокого уровня для квантовых компьютеров

Язык программирования QuipperЛюдям, интересующимся областью квантовых вычислений и квантовых компьютеров, хорошо известно, что основой таких компьютеров являются квантовые биты, кубиты, которые, в отличие от битов традиционных компьютеров, могут принимать значение логической единицы и логического нуля одновременно. Такая особенность позволяет квантовому компьютеру одновременно производить две или большее количество вычислительных операций. Но программирование компьютерных алгоритмов, которые с максимальной эффективностью используют квантовый параллелизм, является достаточно сложной задачей, которая до последнего времени выполнялась на самом низком уровне с помощью элементарных инструкций программирования квантовых логических элементов, состоящих из кубитов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2

Новые тесты подтвердили квантовую природу процессора компьютера компании D-Wave

Квантовый компьютер D-WaveГруппа ученых в области информационных технологий из университета Южной Калифорнии (USC) провели ряд тестов и испытаний, которые подтвердили, что первый коммерческий квантовый процессор компании D-Wave является действительно квантовым процессором и работает за счет эффектов квантовой механики. Расчеты специализированных тестовых задач, в которых было задействовано всего несколько из 128 квантовых битов, кубитов, процессора компьютера D-Wave, находящегося в Центре квантовых вычислений USC - Lockheed Martin, показали, что задачи были выполнены только за счет квантовых вычислений, а не с помощью каких-либо других методов. Такие тесты квантового компьютера являются ответом на сомнения некоторых скептически настроенных экспертов, которые сомневаются в истинно "квантовой природе" компьютера и процессора компании D-Wave.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 9

Фотоны могут стать оперативной памятью будущих квантовых компьютеров

Ячейка квантовой памятиУченые из Йельского университета нашли новый способ управлять и манипулировать квантовым состоянием фотонов микроволнового излучения, что может быть использовано в создании будущих квантовых компьютеров, которые, имея беспрецедентную скорость и вычислительную мощность, смогут устроить революцию в области информационных технологий. Подобно обычным компьютерам, квантовым компьютерам также необходимо иметь способность получать, хранить и обрабатывать информацию. И если в области обработки квантовой информации в наше время ученые уже добились некоторых успехов, то с технологиями длительного хранения этой "хрупкой" информации дело обстоит несколько иначе.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Углеродные нанотрубки могут стать кубитами будущих квантовых компьютеров

Колебательная система с углеродной нанотрубкойПрактически во всех исследованиях, связанных с квантовыми вычислениями и квантовыми компьютерами, ученые в качестве квантовых битов (кубитов) используют заряженные частицы, пойманные и удерживаемые в электромагнитных ловушках. Эти заряженные частицы, будь это крошечные электроны или огромные ядра атомов тяжелых элементов, чрезвычайно чувствительны к внешним электромагнитным вмешательствам извне, поэтому такие системы не очень стабильны и требуют очень тщательной экранировки и электромагнитной защиты. Ученые-физики из Технического университета Мюнхена (Technische Universitaet Muenchen, TUM) в своих исследованиях пошли по несколько иному пути, они обнаружили, что в качестве кубитов квантовых компьютеров можно использовать углеродные нанотрубки.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Новая компьютерная система будет сочетать в себе преимущества классических и квантовых вычислений

Элементы бозонного компьютераНовый вид компьютерной вычислительной системы, сочетающей в себе все преимущества традиционных и квантовых вычислений, может стать конкурентом квантовым компьютерам, которые так или иначе появятся в будущем и будут иметь вычислительную мощность, во много раз превосходящую мощность современных компьютеров. Квантовые компьютеры в своей работе полагаются на причудливые свойства атомов или других фундаментальных частиц. Ведь мир в квантовом масштабе, на уровне, где доминирует квантовая физика, имеет нечеткую структуру, к примеру, объекты могут существовать одновременно в двух разных местах или вращаться сразу в двух противоположных направлениях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Гарвардские ученые произвели моделирование белков с помощью квантового компьютера D-Wave

Квантовый компьютер D-WaveМногие специалисты в области электроники, квантовых и информационных технологий отнеслись весьма скептично к заявлению, сделанному в 2007 году представителями компании D-Wave относительно создания первого в мире работоспособного квантового компьютера. Но, результаты исследований, опубликованные в одном из последних выпусков журнала "Nature Scientific Reports" объединенной группой исследователей компании D-Wave и Гарвардского университета, служат доказательством тому, что квантовый компьютер D-Wave является реальной вещью и он успешно справляется с самыми сложными математическими расчетами.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 12

Ученые совершили "квантовый скачок" к квантовым компьютерам будущего.

Квантовый битРеальные квантовые компьютеры будущего, которые почти моментально смогут взломать даже самые стойкие шифры, разработать новые "волшебные" лекарственные препараты и просчитать математические модели "всего сущего", стали на один большой шаг ближе благодаря усилиям австралийских ученых из Мельбурнского университета. Этим ученым удалось создать первый в мире работоспособный квантовый бит, кубит, состоящий всего из одного атома, заключенного в кремнии.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 4

Квантовый компьютер D-Wave успешно справился с решением сложной научной задачи.

Квантовый компьютер D-WaveКвантовый компьютер D-Wave One, созданный известной компанией D-Wave, помог ученым в решении весьма сложной научной задачи. Этой задачей являлось моделирование процессов сворачивания некоторых видов белков под воздействием внешних факторов, задачей, решение которой традиционными вычислительными способами заняло бы очень много времени и потребовало огромных вычислительных ресурсов.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 10

Ученые построили мост между квантовой вселенной и окружающим миром.

Квантовая вселеннаяНа страницах нашего сайта мы достаточно часто рассказываем о высокопроизводительных квантовых компьютерах, которые, рано или поздно, придут на смену нынешним вычислительным системам. Но те исследования и эксперименты в области квантовой механики, которые проводятся различными группами ученых, указывают на то, что квантовые процессоры будут очень восприимчивыми к вмешательствам извне, из окружающего классического мира. Такие вмешательства, будь это температура, свет, электрические или магнитные поля, будут вносить искажения в квантовую информацию, обрабатываемую и хранимую в квантовых битах, кубитах.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 4