Вход |  Регистрация
 
 
Время электроники Вторник, 17 сентября
 
 


Это интересно!

Новости


Обзоры, аналитика


Интервью, презентации

Ранее

Роботы, самособирающиеся из «песка»: начало положено

В идеале это выглядит так. В мешке «с инструментами» находится нечто, напоминающее обыкновенный песок. Если кому-либо понадобилась отвертка, ключ на 9, дрель, молоток или линейка, он закладывает в мешок миниатюрную копию инструмента, после чего встряхивает его и достает оттуда все, что нужно.

Wi-Fi-кролик-робот читает новости и поет песни

Это необычное, на первый взгляд, устройство во многом повторяет функции смартфона.

Лазерные корабельные пушки: на вооружении через 4 года

ВМС США планируют как можно скорее принять на вооружение лазерную пушку. На разработку и испытания закладываются 4 года, однако специалисты считают, что прототип будет готов в течение двух лет.

 

9 апреля 2012

Защищенный квантовый компьютер создан внутри алмаза

Международная группа ученых создала квантовый компьютер в алмазе. Это первая в своем роде разработка, в которой предусмотрена защита от шума, препятствующего правильной работе компьютера.

М

еждународная группа ученых, в т.ч. исследователей из Университета Южной Калифорнии, создала квантовый компьютер в алмазе. Это первая в своем роде разработка, в которой предусмотрена защита от декогеренции – шума, препятствующего правильной работе компьютера.

Первый защищенный квантовый компьютер в алмазе. Размеры кристалла – 3×3 мм, алмаза – 1×1 мм. Фото: Delft University of Technology и UC Santa Barbara

Новое устройство доказало жизнеспособность твердотельных квантовых компьютеров, которые, в отличие от газовых и жидкостных систем, могут стать основой будущих квантовых компьютеров благодаря простоте масштабируемости по размерам. Существующие квантовые компьютеры, как правило, очень малы и не могут состязаться по быстродействию с традиционными ПК.

В отличие от битов, которые принимают одно из двух значений, кубиты квантовых компьютеров могут одновременно иметь два значения: ноль и единицу. Это свойство, называемое суперпозицией, наряду со способностью квантовых состояний «туннелировать» через энергетические барьеры, по мнению ученых, позволит квантовым компьютерам выполнять вычисления намного быстрее традиционных компьютеров.

Алмазы, которые использовались в создании нового квантового компьютера, содержали большое количество примесей. Новый квантовый компьютер состоит из двух квантовых битов: ядра азота внутри алмаза и электрона (точнее, кубитами был их спин – собственный момент импульса субатомных частиц). Электроны имеют меньшие размеры, чем ядра, и потому быстрее участвуют в вычислительных операциях квантового компьютера. Однако они в большей мере, чем ядра, подвержены декогеренции. Кубит на основе ядра имеет большую устойчивость, но работает медленнее.

Исследователям удалось разработать метод изолирования кубитов от воздействия внешней среды с помощью микроволнового излучения, которое исключало декогеренцию. Этот механизм основан на использовании микроволнового излучения, которое регулярно меняет спин электронов. Данный метод нейтрализует вредное воздействие среды, позволяя использовать оставшееся время на выполнение квантовых операций. При этом внутренний резонанс в такой спин-спиновой системе помогает избежать конфликта между воздействием внешних импульсов и выполнением поставленной задачи. По словам разработчиков, данная технология увеличит надежность твердотельных квантовых компьютеров и упростит их масштабирование.

Работа квантового затвора в условиях декогеренции. Рисунок: T. van der Sar et al./Nature

Исследователи подтвердили квантовое поведение заключенного в алмаз устройства, заставив его выполнять алгоритм Гровера. Этот алгоритм был изобретен в 1996 г. Ловом Гровером (Lov Grover) из Bell Labs. Он применяется при поиске в неструктурированном каталоге.

Например, вам требуется найти фамилию человека в телефонной книге по его номеру телефона. При достаточно большом количестве попыток вы перелистаете с этой целью в среднем половину всей книги. Математически это среднее число попыток выражается формулой Х/2, где Х – максимальное количество всех возможных попыток.

Классические компьютеры справляются с такими задачами хуже квантовых. Если обычные компьютеры последовательно перебирают различные варианты, квантовые могут выдать результат сразу. Это происходит потому, что квантовая система может находиться одновременно в разных состояниях.

Даже несовершенный новый компьютер в алмазе выдавал правильное значение с первого раза в 95% случаев. Этого оказалось достаточно, чтобы доказать его квантовое поведение.

Источник: Science Daily

Читайте также:
IBM совершила прорыв на пути создания квантового компьютера
Семь университетов США пытаются создать квантовую память

Оцените материал:

Комментарии

0 / 0
0 / 0

Прокомментировать







 

Горячие темы

 
 




Rambler's Top100
Руководителям  |  Разработчикам  |  Производителям  |  Снабженцам
© 2007 - 2019 Издательский дом Электроника
Использование любых бесплатных материалов разрешено, при условии наличия ссылки на сайт «Время электроники».
Создание сайтаFractalla Design | Сделано на CMS DJEM ®
Контакты