Ученые сделали новый шаг к созданию функционального квантового компьютера
01 апр 2015 18:20 #12657
от ICT
Физики из Боннского университета в Германии и Кембриджского университета в Англии сделали очередной шаг к созданию функционального квантового компьютера — они построили гибридную систему, способную не только оперировать квантовыми точками (элементарными частицами для хранения информации), но и запоминать их состояние. Работа ученых была опубликована в журнале Physical Review Letters. Принцип функционирования гибридной системы напоминает организацию командной работы среди людей. Например, один человек умеет быстро генерировать идеи, но мгновенно их забывает. Другой человек, работающий вместе с ним, не обладает столь обширным воображением, но имеет хорошую память и способен запоминать идеи своего коллеги, объясняет Phys.org. В гибридной системе роль генератора идей из приведенного примера играют квантовые точки. Они мгновенно обрабатывают данные и так же быстро теряют результат. Поэтому применение квантового компьютера для решения реальных задач бессмысленно. В свою очередь, человеку с хорошей памятью в гибридной системе отведена роль электрически заряженных частиц — ионов. Они способны хранить информацию в течение многих минут — что для квантовой системы эквивалентно бесконечности. Квантовые точки можно изготовить, используя методы современной микроэлектронной промышленности. Достаточно лишь уменьшить размер структуры в чипе до такого уровня, чтобы в ней мог разместиться только один электрон (в современных чипах в таких структурах помещается от 10 до 100 электронов).
Квантовые компьютеры постепенно становятся все более реальными Состояние электрона в квантовой точке можно будет спрогнозировать, исходя из квантовой теории. Однако такие электроны имеют короткий срок жизни — они распадаются в течение нескольких пикосекунд. Чтобы понять, насколько это мало, достаточно представить, что свет за это время успевает пройти расстояние всего лишь в 0,3 мм. Распад приводит к короткой вспышке света — возникает фотон. При этом направление поляризации фотона соответствует состоянию квантовой точки. Подключив к квантовой точке подобие оптоволокна, ученые направили фотон в систему зеркал и заставили его прыгать между ними наподобие теннисного шарика — до его абсорбирования ионом. Подсвечивая ионы лазером, исследователи смогли узнать поляризацию фотона, который был абсорбирован ионом, и, соответственно, узнать состояние квантовой точки. «В этой работе создается квантовый интерфейс. Аналогией в классическом компьютере может служить шина, связывающая процессор и память. Это очень актуально, поэтому публикуется множество работ в этом направлении», — прокомментировал CNews руководитель группы квантовых коммуникаций Российского квантового центра Юрий Курочкин. «Различные группы стараются связать разные системы, например NV-центры в алмазах или охлажденные атомы с помощью переносчика — фотона, — продолжил Курочкин. — Для создания квантового компьютера нужна качественная элементная база, и подобные работы каждый раз приближают нас на шаг ближе к цели. Впереди еще одна нерешенная задача: как объединить множество квантовых элементов, каждый из которых быстро распадается, в большую сложную систему, которая будет стабильно работать разумное время?» Ссылка на источник
Квантовые компьютеры постепенно становятся все более реальными Состояние электрона в квантовой точке можно будет спрогнозировать, исходя из квантовой теории. Однако такие электроны имеют короткий срок жизни — они распадаются в течение нескольких пикосекунд. Чтобы понять, насколько это мало, достаточно представить, что свет за это время успевает пройти расстояние всего лишь в 0,3 мм. Распад приводит к короткой вспышке света — возникает фотон. При этом направление поляризации фотона соответствует состоянию квантовой точки. Подключив к квантовой точке подобие оптоволокна, ученые направили фотон в систему зеркал и заставили его прыгать между ними наподобие теннисного шарика — до его абсорбирования ионом. Подсвечивая ионы лазером, исследователи смогли узнать поляризацию фотона, который был абсорбирован ионом, и, соответственно, узнать состояние квантовой точки. «В этой работе создается квантовый интерфейс. Аналогией в классическом компьютере может служить шина, связывающая процессор и память. Это очень актуально, поэтому публикуется множество работ в этом направлении», — прокомментировал CNews руководитель группы квантовых коммуникаций Российского квантового центра Юрий Курочкин. «Различные группы стараются связать разные системы, например NV-центры в алмазах или охлажденные атомы с помощью переносчика — фотона, — продолжил Курочкин. — Для создания квантового компьютера нужна качественная элементная база, и подобные работы каждый раз приближают нас на шаг ближе к цели. Впереди еще одна нерешенная задача: как объединить множество квантовых элементов, каждый из которых быстро распадается, в большую сложную систему, которая будет стабильно работать разумное время?» Ссылка на источник
Пожалуйста Войти или Регистрация, чтобы присоединиться к беседе.
Похожие статьи
Тема | Релевантность | Дата |
---|---|---|
Физики сделали еще один шаг на пути к созданию квантового компьютера | 28.65 | Четверг, 02 апреля 2015 |
Ученые приблизились к созданию квантового компьютера | 27.36 | Среда, 03 марта 2021 |
В России дали зеленый свет созданию квантового компьютера | 21.33 | Среда, 07 февраля 2018 |
Российские ученые «обратили время вспять» с помощью квантового компьютера | 20.49 | Среда, 13 марта 2019 |
Atos выпустила новый эмулятор квантового компьютера | 19.21 | Четверг, 05 июля 2018 |
Ученые сделали важный шаг на пути к созданию памяти нового поколения | 18.65 | Вторник, 17 января 2017 |
Ученые из МФТИ сделали важный шаг на пути к созданию памяти нового типа | 18.46 | Понедельник, 11 апреля 2016 |
Microsoft работает над созданием квантового компьютера | 15.59 | Среда, 14 июня 2017 |
Изобретение ученых МГУ приблизит создание квантового компьютера | 15.42 | Вторник, 31 октября 2017 |
В России впервые создана двухкубитная система для квантового компьютера | 15.26 | Понедельник, 21 марта 2016 |