Физики из России и Британии создают "звуковой" квантовый компьютер

Физики из России и Британии создают "звуковой" квантовый компьютерРоссийские и британские ученые выяснили, что кубиты, квантовые ячейки памяти, могут взаимодействовать с акустическими волнами, что позволяет использовать их для передачи информации в квантовом компьютере. Их выводы были представлены в журнале Physical Review Letters.
"Нам удалось показать, что искусственные атомы могут взаимодействовать с источниками поверхностных акустических волн. Они могут стать основой миниатюрных квантовых вычислительных приборов благодаря тому, что длина этих колебаний на пять порядков меньше, чем у их электромагнитных аналогов", - пишут Олег Астафьев из Московского Физтеха в Долгопрудном и его коллеги из ряда других российских вузов.Астафьев, сотрудники его лаборатории и зарубежные коллеги уже долгое время работают над созданием кубитов на базе сверхпроводниковых материалов и так называемых переходов или контактов Джозефсона, представляющих собой два кусочка сверхпроводника, разделенных тонким слоем изолирующего материала.Кубиты, построенные из нескольких джозефсоновских контактов, ведут себя как искусственные аналоги реальных атомов. Они могут находиться в основном и возбужденном состоянии, излучать и поглощать фотоны, а также исполнять другие физические "трюки", характерные для водорода, кислорода и других "кирпичиков", из которых сложен окружающий нас мир.Сегодня, как рассказывают Астафьев и его коллеги, ученые используют приемники и излучатели микроволнового излучения для того, чтобы считывать и записывать информацию в сверхпроводящие кубиты.Благодаря достаточно большой длине волны, равной примерно сантиметру, подобные приборы нельзя сделать компактными и ужать до размеров, пригодных для их "имплантации" внутрь чипов. Вдобавок, эти же ограничения не позволяют поместить внутри одного такого считывателя квантовых данных сразу несколько кубитов, взаимодействующих с разными типами волн.Все эти проблемы, как заметили британские и российские ученые, можно решить, если заменить микроволновое излучение на другой, более удобный источник колебаний - обычные акустические волны. Их длина на несколько порядков меньше, что позволяет создавать более качественные и миниатюрные "клетки" для кубитов, в которые, к тому же, можно помещать сразу несколько искусственных атомов на базе переходов Джозефсона.Руководствуясь этой идеей, Астафьев и его коллеги создали устройство, которое позволяет осуществлять подобные "акустические" квантовые операции, поместив кубит между двумя акустическими "зеркалами" и генераторами поверхностных звуковых волн.Эти устройства, как объясняют ученые, преобразуют колебания переменного электрического тока в звуковые волны, "гуляющие" по поверхности пластины, к которой были прикреплены зеркала и кубит, и взаимодействующие с ним. Одно из них служит источником подобных волн, а второе - считывает их и извлекает информацию о состоянии кубита из них.Охладив всю эту конструкцию до температур, близких к абсолютному нулю, ученые проверили, смогут ли звуковые волны "уловить" квантовую природу колебаний, возникающих внутри кубита. Их замеры показали, что подобная установка может и считывать, и записывать информацию внутрь кубитов, не мешая их работе, что позволяет им оставаться стабильными очень долгое время.Все это, как отмечают ученые, позволяет в принципе заменить все электромагнитные части квантовых вычислительных систем на их акустические аналоги, что уменьшит их размеры и, возможно, сделает квантовые компьютеры более стабильными и просто устроенными.
http://stfw.ru
Stfw.Ru
Читайте также


Оставить комментарий
Имя:  

Комментарий:

Примечание: При комментировании материала просим соблюдать законы Российской Федерации. Пожалуйста, воздержитесь от оскорблений и токсичного поведения.

Сводка событий

14:10 Китайцы удивили мир ценами на новые смартфоны. 80 тысяч рублей: сколько стоят Huawei Mate 20 и Mate 20 Pro в России


14:10 Yeni afak: Подозреваемый в убийстве саудовского журналиста погиб в ДТП


14:10 Lenovo S5 Pro с четырьмя камерами представлен официально


12:10 Xiaomi Mi Mix 3: видео с демонстрацией функциональных особенностей раздвижной конструкции и первые снимки в темноте на основную камеру смартфона


12:10 CarsDirect: Электромобиль Nissan Leaf E-Plus с батареей на 60 кВтч и запасом хода 360 км будет стоить от $35 тыс. (всего на $5500 дороже базовой версии с батареей на 40 кВтч)


12:10 Инсайдерам доступна Windows 10 18262


12:10 Источник: студент керченского колледжа в одиночку изготовил взрывные устройства


12:10 Мобильный интернет «Киевстар» признали самым быстрым в Украине по версии Speedtest


12:10 Google рассказала о чипе безопасности Titan M в новых смартфонах Pixel 3


12:10 Apple говорила правду. Новые клавиатуры в ноутбуках MacBook Pro 2018 все так же плохо защищены от пыли, как и старые


11:10 Лавров заявил, что РФ не разрешит проход кораблей НАТО на учения в Азовском море


11:10 Смартфон Xiaomi Mi Mix 3: примеры фото и рекламный ролик


10:10 Essential Products сокращает около 30% сотрудников


Вне компьютерной темы