ПОПУЛЯРНЫЕ НАНОТЕХНОЛОГИИ

Кадры

Фотогалерея

Новости

Первая полносвязная система из 32 кубитов / 31.08.2020

Источник: osa.org

 

Физики из Университета Дьюка представят на конференции OSA Quantum 2.0 полносвязную систему из 32 кубитов, которая состоит из захваченных в ловушки ионов при сверхнизких температурах.

 

Квантовые компьютеры вместо обычных битов оперируют кубитами. Кроме традиционных нуля и единицы кубиты могут находиться в суперпозиции этих двух состояний. Это позволяет проводить параллельные вычисления и ускорить работу компьютерных систем в разы.

 

Одна из наиболее перспективных типов технологий для квантовых вычислений — это компьютеры с кубитами на захваченных ионах.

 

Однако до сих пор создавать такие системы с достаточным для практического использования количеством кубитов было практически невозможно. Но в новом исследовании физики впервые продемонстрировали такую систему с 32 кубитами.

 

Квантовые компьютеры такого типа основаны на охлаждении ионов до экстремально низких температур. Это позволяет держать заряженные частицы в электромагнитном поле в сверхвысоком вакууме и манипулировать ими с помощью точных лазеров, чтобы сформировать кубиты.

 

До сих пор созданию производительных устройств на основе этой технологии препятствовали столкновения кубитов с примесными молекулами, нестабильность лазерных лучей и «шум» электрического поля от электродов, используемых для создания запутанности.

 

В своей новой работе ученые решили эти проблемы, использовав совершенно новый подход. Физики «поймали» ионы в сверхвысоком вакууме внутри криостата, охлажденного до 4K. Такие условия исключили возмущение цепи кубитов, возникающее при столкновениях с остаточными молекулами из окружающей среды, и сильно подавило аномальный нагрев поверхности ловушки. Чтобы добиться чистых профилей лазерного луча и минимизировать ошибки, исследователи использовали фотонно-кристаллическое оптоволокно для соединения различных частей рамановской оптической системы. Эта система управляет квантовыми вентилями — строительными блоками вычислительных схем.

 

Кроме того, исследователи так спроектировали систему лазеров, чтобы их можно было снять с оптического стола и установить в приборных стойках. Лазерные лучи поступали в систему по одномодовым оптическим волокнам.

 

Эти меры позволили устранить механическую и тепловую нестабильность и создать точную лазерную установку для управления захваченными ионами в квантовых компьютерах. Физики показали, что система способна автоматически выполнять вычисления с кубитами, управляя ими с помощью микроволновых полей.

 

На основе этой технологии ученым удалось создать систему из 32 кубитов.


Другие новости по теме:
19.11.20 - Молнии под контролем
25.10.20 - Телепортация? Физики записали и переместили свет
19.10.20 - Ученые использовали свет для хранения данных
06.10.20 - Нобелевская премия по физике присуждена сегодня за исследование черных дыр
16.09.20 - Свет из симметричной сферы
TOP100 самых популярных
новостей
за месяц
Место Наименование Показов
1

Нанотехнологи из США и Японии разделили премию Испании

2 японских и 3 американских ученых стали лауреатами престижной премии принца Астурийского за научные и технические разработки в области нанотехнологий. Испания присудила награды японским ученым Сум

1536
2

Одноколесный велосипед с электромотором (видео)

Enicycle - это моторизованный одноколесный велосипед, сконструированный изобретателем из Словении Александером Полутником (Aleksander Polutnik). Научиться ездить на этом необычном средстве передвижени

189
3

Лунный камень стал источником кислорода

Исследователи из Кембриджа создали небольшой химический реактор, способный проводить процессы окисления и производство кислорода из лунного камня. В основе работы реактора лежит просто электромеханиче

180
4

Ученые обнаружили неизвестный ранее вирус

Способ глубокого секвенирования помог международной команде исследователей открыть новую разновидность рабдовирусов, которые вызывают заболевание бешенством у животных и людей. При этом, обнаруженный

172
5

Над Европой обнаружен радиоактивный йод - 131

Следы радиоактивного йода были обнаружены в атмосфере многих европейских стран. Источник утечки пока не определен. Йод-131 в основном используется в фармацевтике. Он является побочным продуктом

123

Анонсы событий