Автор Тема: Квантовые вычисления  (Прочитано 14659 раз)

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #40 : Май 23, 2018, 22:40:24 »
История квантовых компьютеров: на грани технологий

Почему создание квантового компьютера так важно, и почему оно связано с пределом развития современных технологий?

Почему современные ученые говорят о пределе развития технологий, и почему квантовые компьютеры могут разрешить эту проблему? Как они устроены, в чем их особенность и зачем они вообще нужны? Где лежит предел развития технологий? И можно ли его избежать? В таком свете квантовые компьютеры представляют большой интерес. Обо всем этом вы узнаете из ролика, озвученного и переведенного студией Vert Dider.


Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #41 : Июнь 27, 2018, 12:28:39 »
До 5 пластин в неделю: Intel наладила выпуск квантовых процессоров на спиновых кубитах

Компания Intel опубликовала пресс-релиз, в котором сообщила о начале проведения экспериментов с квантовыми кремниевыми процессорами на спиновых кубитах. В документе говорится, что выпущен самый миниатюрный в мире кремниевый спиново-кубитовый чип с одним кубитом. Роль кубита играет одиночный электрон (его спин может считаться, как в положении 1, 0, так и в суперпозиции). Ловушка для электрона в ширину около 50 нм. Её без электронного микроскопа не разглядеть. Зато "проводную" обвязку ловушки, которая соединяет кубит с другими кубитами и управляющей электроникой, видно невооружённым взглядом.


Однокубитовый чип на спиновом кубите на фоне карандашной резинки (фото: Intel)

Спиново-кубитовые чипы выпускаются на заводе D1D Fab компании в Орегоне — там же и на том же оборудовании, где и которое выпускает обычные процессоры Intel. В этом компания видит своё предназначение в истории развития квантовых вычислительных систем. Она намерена с выпуска обычных процессоров перейти на производство кремниевых квантовых процессоров не меняя или не сильно меняя технологические процессы. С учётом малых размеров ловушки, на срезе человеческого волоса, утверждают в компании, можно разметить до 1500 спиновых кубитов. Это отличные перспективы масштабирования.


Он же крупным планом

В пресс-релизе компания не стала публиковать каких-либо подробностей о разработке. Ранее сообщалось, что для производства квантовых процессоров на спиновых кубитах используются изотопно чистые кремниевые пластины. Скорее всего, речь идёт об одном и том же. Чуть больше о разработке рассказал глава "квантовой" группы компании Джим Кларк (Jim Clarke) в интервью изданию IEEE Spectrum. Интервью месячной давности, но опубликовано оно 8 июня явно к свежему анонсу Intel.


Пластина с процессорами на спиновых кубитах (чипы нарезаны на фото выше и справа), а слева сверхпроводимые кубиты в упаковке Tangle Lake (фото: Amy Nordrum, IEEE Spectrum)

Итак, по словам технического руководителя Intel, каждую неделю компания выпускает около пяти 300-мм пластин с процессорами на спиновых кубитах. Это кажется мизерным количеством, но в пересчёте на "кубиты" по объёму производства никто в этом мире не сравнится с Intel. Чипы выпускаются в виде 3-, 7-, 11- или 26-кубитных сборок (откуда тогда в пресс-релизе появилось упоминание об 1-кубитном чипе, непонятно). Чипы на спиновых кубитах уже поставляются для экспериментов научным партнёрам компании, в частности — в институт QuTech. Последний уже отметился научной публикацией, в которой рассказал о произвольно программируемой спиновой 2-кубитовой системе.

Следует напомнить, что Intel также разрабатывает направление сверхпроводящих кубитов и выпускает семейство квантовых процессоров Tangle Lake с числом кубитов до 49 штук. Эта технология отличается от спиновых кубитов и не может масштабироваться так же хорошо, как на единичных ловушках электронов. По мнению Intel, сверхпроводимые кубиты могут достичь 1000 штук на процессор, тогда как спиновые кубиты могут достигать миллионов штук на процессор.

Также имеется разница в обвязке этих двух решений, в архитектуре "компьютеров" на их основе и в рабочих температурах. Процессоры Tangle Lake позволяют строить квантовые компьютеры вокруг них, а процессоры на спиновых кубитах — внутри них. Процессоры Tangle Lake, как и другие решения на сверхпроводящих кубитах, не могут считаться чем-то абсолютно новым и изучаются в виде квантовых вычислителей уже лет 10 или около того. Системы на спиновых кубитах очень молоды и эксперименты с ними охватывают связь всего двух кубитов.

Сейчас в Intel разрабатывают архитектуру процессоров на спиновых кубитах и изучают вопросы создания управляющей электроники, способной функционировать при температуре около 1 K. Процессоры Tangle Lake вынуждены работать при температуре много меньше — около абсолютного нуля (до 20 мК). Для сверхнизких температур это очень большая разница при организации систем охлаждения. Спиновые кубиты потребуют менее сложную установку для создания рабочих температур. В конечном итоге в компании ожидают, что обе технологии сольются в одну. Произойдёт это через 5-10 лет. Может позже.

Источник: Overclocker.Ru

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #42 : Июль 04, 2018, 14:02:08 »
Росатом планирует создать 100-кубитный квантовый компьютер

Как отметил глава госкорпорации Алексей Лихачев, квантовый компьютер - это "технология завтрашнего дня


Премьер-министр РФ Дмитрий Медведев и глава Росатома Алексей Лихачев
© Дмитрий Астахов/пресс-служба правительства РФ/ТАСС


Госкорпорация "Росатом" намерена в ближайшие годы создать 100-кубитный квантовый компьютер, сообщил премьер-министру РФ Дмитрию Медведеву глава госкорпорации Алексей Лихачев.

Председатель правительства поинтересовался у руководителя Росатома тем, как идут работы по созданию квантового компьютера. "Это сейчас, как принято говорить, мейнстрим в научном мире", - пояснил Медведев, добавив, что к этой теме "приковано внимание большого количества научных школ".

Лихачев напомнил, что работа по созданию квантовой компьютерной техники началась в 2009 году. "Наша цель на сегодняшний день - выйти в ближайшие годы на 100 кубит, причем с технологией коррекции ошибок", - подчеркнул он. Лихачев полагает, что "эта разработка точно войдет в число топовых мировых". "Работа такая идет, для нас это определенная амбиция", - сказал глава Росатома, назвав квантовый компьютер "технологией завтрашнего дня".

Говоря о развитии "технологий сегодняшнего дня", он отметил, что Росатом развивает программу суперкомпьютеров, которые внедряются на производственных площадках. "У нас развивается пилотный проект с Татарстаном по размещению наших разработок цифрового предприятия", - привел пример Лихачев. По его словам, еще один проект - "Умный город" - реализуется в Сарове.

"Мы активно работаем по продвижению нашей интеллектуальной собственности за рубежом, динамика получения патентов иностранных государств увеличилась к 2016 году на 38%, она выше показателей, заложенных в госпрограмму [развития атомного энергокомплекса]", - констатировал Лихачев.

Он выделил еще одно направление работы Росатома. "В госкорпорации этот год объявлен годом науки, мы перезагружаем отрасль с точки зрения кадров, наличия больших социальных лифтов", - отметил Лихачев. По его словам, госкорпорация работает с заявками молодых исследователей, около 200 проектов получат финансирование Росатома. Также научно-исследовательская программа делается вместе с Российским научным центром "Курчатовский институт". "Создан венчурный фонд, мы уже направили в него 3 млрд рублей, он открыт к участию в нем других компаний и предприятий, надеемся эту сумму увеличить", - доложил руководитель Росатома.

Источник: ТАСС

Оффлайн john

  • Administrator
  • Hero
  • *****
  • Сообщений: 11854
  • Репутация: +23/-16
    • http://jowel.ru
    • E-mail
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #43 : Сентябрь 07, 2018, 21:48:51 »

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #44 : Сентябрь 09, 2018, 01:08:36 »
Квантовые компьютеры: принципы работы

Специалисты предсказывают, что вскоре на смену обычным компьютерам придут квантовые, по мощности превосходящие современные вычислительные системы в несколько раз. Но что же из себя представляют квантовые компьютеры?

По прогнозам экспертов уже совсем скоро, лет через 10, микросхемы в компьютерах достигнут атомных измерений. Представляется логичным, что грядет эпоха квантовых компьютеров, с помощью которых скорость вычислительных систем может повыситься на несколько порядков.

Идея квантовых компьютеров сравнительно нова: в 1981 году Пол Бениофф впервые теоретически описал принципы работы квантовой машины Тьюринга.

В 1930-х Алан Тьюринг впервые описал теоретическое устройство, представляющее собой бесконечную ленту, разделенную на маленькие ячейки. Каждая ячейка может содержать в себе символ 1 или 0, или же остается пустой.

Управляющее устройство перемещается по ленте, считывая символы и записывая новые. Из набора таких символов составляется программа, которую машина должна выполнить.

В квантовой машине Тьюринга, предложенной Бениоффом, принципы работы остаются теми же, с той разницей, что как лента, так и управляющее устройство находятся в квантовом состоянии.

Это значит, что символы на ленте могут быть не только 0 и 1, но и суперпозициями обоих чисел, т. е. 0 и 1 одновременно. Таким образом, если классическая машина Тьюринга способна одновременно исполнять лишь одно вычисление, то квантовая занимается несколькими вычислениями параллельно.

Сегодняшние компьютеры работают по тому же принципу, что и нормальные машины Тьюринга – с битами, которые находятся в одном из двух состояний: 0 или 1. У квантовых компьютеров таких ограничений нет: информация в них зашифрована в квантовых битах (кубитах), которые могут содержать суперпозиции обоих состояний.


Работа над частью квантового компьютера D-Wave 
©D-Wave Systems


Физическими системами, реализующими кубиты, могут быть атомы, ионы, фотоны или электроны, имеющие два квантовых состояния. Фактически, если сделать элементарные частицы носителями информации, с помощью них можно построить компьютерную память и процессоры нового поколения.

Благодаря суперпозиции кубитов квантовые компьютеры изначально рассчитаны на выполнение параллельных вычислений. Этот параллелизм, по мнению физика Дэвида Дойча, позволяет квантовым компьютерам выполнять одновременно миллионы вычислений, в то время, как современные процессоры работают лишь с одним единственным.

30-кубитный квантовый компьютер по мощности будет равен суперкомпьютеру, работающему с производительностью 10 терафлопс (триллион операций в секунду). Мощность современных настольных компьютеров измеряется всего лишь гигафлопсах (миллиард операций в секунду).

Другое важное квантовомеханическое явление, которое может быть задействовано в квантовых компьютерах, называется «запутанностью». Основная проблема считывания информации из  квантовых частиц заключается в том, что в процессе измерения они могут изменить свое состояние, причем совершенно непредсказуемым образом.

Фактически, если считать информацию с кубита, находящегося в состоянии суперпозиции, получим лишь 0 или 1, но никогда не оба числа одновременно. А это значит, что вместо квантового, мы будем иметь дело с нормальным классическим компьютером.

Чтобы решить эту проблему, ученые должны использовать такие измерения, которые не разрушают квантовую систему. Квантовая запутанность предоставляет потенциальное решение.

В квантовой физике, если приложить внешнюю силу к двум атомам, их можно «запутать» вместе таким образом, что один из атомов будет обладать свойствами другого. Это, в свою очередь, приведет к тому, что, например,  измеряя спин одного атома, его «запутанный» близнец сразу примет противоположный спин.

Такое свойство квантовых частиц позволяет физикам узнать значение кубита, не измеряя его непосредственно.

В один прекрасный день квантовые компьютеры могут заменить кремниевые чипы, подобно тому, как транзисторы пришли на смену вакуумным трубкам. Однако современные технологии пока еще не позволяют строить полноценные квантовые компьютеры.


Сборка процессора квантового компьютера D-Wave Two
©D-Wave Systems


Тем не менее, с каждым годом исследователи объявляют о новых достижениях в области квантовых технологий, и надежда, что когда-нибудь квантовые компьютеры смогут превзойти обычные, продолжает крепнуть.

1998

Исследователям из Массачусетского технологического института удалось впервые распределить один кубит между тремя ядерными спинами в каждой молекуле жидкого аланина или молекулы трихлороэтилена. Такое распределение позволило использовать «запутанность» для неразрушающего анализа квантовой информации.

2000

В марте ученые из Национальной лаборатории в Лос Аламосе объявили о создании 7-кубитного квантового компьютера в одной единственной капле жидкости.

2001

Демонстрация вычисления алгоритма Шора специалистами из IBM и Стэнфордского университета на 7-кубитном квантовом компьютере.

2005

В институте квантовой оптики и квантовой информации при Иннсбрукском университете впервые удалось создать кубайт (сочетание 8 кубитов) с помощью ионных ловушек.

2007

Канадская компания D-Wave продемонстрировала первый 16-кубитный квантовый компьютер, способный решать целый ряд задач и головоломок, типа судоку.

С 2011 года D-Wave предлагает за $11 млн долларов квантовый компьютер D-Wave One с 128-кубитным чипсетом, который выполняет только одну задачу – дискретную оптимизацию.

Источник: Naked Science

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #45 : Сентябрь 26, 2018, 13:34:56 »
Разработан новый способ подсчета кубитов



Исследователи из Сиракузского университета в сотрудничестве с работниками Висконсинского университета в Мадисоне разработали новую технику для вычисления состояния квантовых битов — кубитов — в квантовом компьютере.

Группа под руководством Бриттона Плурде, профессора физики Сиракузского колледжа искусств и наук, специализируется на создании сверхпроводящих приборов и проведении вычислений на низких температурах. Ученые описали работу в статье, опубликованной в журнале Science, где расписаны их экспериментальные попытки, связанные с созданием такой техники.

В основном их работа связана с кубитами — системами, следующими странным законам квантовой механики. Эти законы позволяют кубитам существовать в суперпозиции двух состояний (0 и 1), в отличие от цифровых битов в традиционных компьютерах, существующих только в одном состоянии.

Плурде утверждает, что суперпозиция, совмещенная с запутанностью (еще одним парадоксальным аспектом квантовой механики), приводит к возможности существования квантовых алгоритмов со множеством применений.


Экспериментальная установка / © Syracuse University

«Эти алгоритмы могут работать с определенными задачами, которые невозможно решить на самых мощных современных суперкомпьютерах, — объясняет он. — Квантовая обработка информации может потенциально повлиять на такие сферы, как разработка фармацевтических препаратов, материаловедение и криптография».

Недавно команды Google и IBM создали квантовые процессоры примерно с 50 кубитами. Эти кубиты состоят из сверхпроводящих микроволновых схем, охлажденных почти до абсолютного нуля. Создание квантового компьютера, достаточно мощного для решения важных проблем, требует по крайней мере нескольких сотен кубитов, а скорее всего, и того больше.

Для измерения кубитов сегодня используют малошумные криогенные усилители и мощное микроволновое оборудование, а также электронику комнатной температуры, которые сложно увеличить до более крупных кубитных массивов. Подход, описанный в Science, иной.

«Мы сосредоточились на регистрации микроволновых фотонов, — говорит Плурде. — Наш подход устраняет необходимость в криогенном усилителе, и его можно расширить — вполне прямолинейно — вплоть до полного устранения большей части оборудования комнатной температуры».

Плурде утверждает, что техника, разработанная в сотрудничестве с Висконсинским университетом в Мадисоне, способна помочь разработать квантовые процессоры с миллионами кубитов.

Источник: Naked Science

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #46 : Октябрь 02, 2018, 00:02:45 »
Ученые научились передавать кубиты по стандартному оптоволокну



Исследователи смогли создать кубиты, которые испускают фотоны с длиной волны, близкой к тем, на которых работает обычное оптическое волокно, используемое поставщиками телекоммуникационных услуг.

Кубитом называют наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере. Термин произошел путем слияния двух слов: «квантовый» и «бит». Особенность его заключается в том, что кубит, благодаря корпускулярно-волновому дуализму, может быть сразу и нулем, и единицей. Именно это свойство обеспечивает квантовому компьютеру возможность проводить вычисления, которые классический компьютер выполнить никогда не сможет.

Международная группа исследователей из Института перспективных материалов им. Цернике при Гронингенском университете в Нидерландах нашла способ создавать такие кубиты, которые могут передавать информацию по оптоволокну. Они были созданы на основе «центров окраски» — дефектов в карбиде кремния, которые образовали примеси молибдена. Статья с результатами работы опубликована сегодня в журнале Quantum Information.

Ранее ученые уже передавали квантовую информацию по оптическому волокну — правда, на длинах волн, несовместимых со стандартным оптоволокном, которое каждый из нас имеет у себя дома. Кубит, который создали в Гронингенском университете, передает информацию о его состоянии на длине волны 1100 нанометров. Самые распространенные значения длин волны для волоконно-оптических технологий — 850, 1300, 1310 и 1550 нанометров. Ученые заявили, что они близки к созданию кубита, который испускал бы фотон на длинах волн в 1300 или 1500 нанометров.

В ходе работы исследователи вырастили кристаллы карбида кремния с центрами окраски. Затем они светили на эти центры окраски лазерами, которые излучали световые импульсы с необходимой энергией. Тогда электроны на внешней оболочке атомов молибдена переходят на более высокий энергетический уровень. При возвращении в обычное состояние атомы излучают энергию в виде фотона. Для молибденовых примесей это будет инфракрасное излучение с длиной волны в пределах значений, типичных для передачи данных по оптоволокну.

Ученые использовали метод когерентного пленения населенностей (coherent population trapping), чтобы создать суперпозицию в центре окраски. После некоторой тонкой настройки исследователи создали кубит, в котором долгое время сохранялась суперпозиция. Ученые уверены, что, если они смогут передавать информацию на длинах волн 1300 и 1500 нанометров, а также создадут еще более стабильную суперпозицию для кубита, эпоха «квантового интернета» станет чуть ближе.

Источник: Naked Science

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #47 : Октябрь 06, 2018, 20:34:52 »
Создана первая искусственная квантовая «жизнь»



Ученые из Университета Страны Басков создали симуляцию жизни на квантовом компьютере. Результаты подтвердили более ранние модели и открыли новые области для дальнейших изучений.

Создание искусственной жизни на компьютере было предметом множества экспериментов, но современное программное обеспечение чаще всего имеет классический, ньютоновский подход к таким моделям, предоставляя пошаговые логические прогрессии. Мы знаем, что реальный мир добавляет толику «квантовости» к этой смеси: странные феномены, происходящие как на микроуровнях, так и на макроуровнях. В новом исследовании, описанном в статье журнала Scientific Reports, ученые попытались применить такую же непредсказуемость к компьютерным симуляциям.

Другими словами, симуляции больше не ограничены единицами и нулями. Теперь в них могут происходить случайности, подобные тем, что бывают в ежедневной жизни. Это, в свою очередь, открывает новую область для изучения.

«Цель предложенной модели — воспроизведение характерных процессов дарвиновской эволюции, адаптированные к языку квантовых алгоритмов и квантовых вычислений», — пишут исследователи из Университета Страны Басков в Испании.


Инициализация генотипа перед тремя событиями частичного клонирования / © University of the Basque Country

При помощи квантового компьютера IBM QX4 ученые закодировали единицы квантовой жизни, состоящие из двух кубитов: один представляет собой генотип (генетический код, передаваемый через поколения), другой — фенотип (внешнее проявление этого кода, или «тело»).

Эти единицы были запрограммированы на репродукцию, мутации, развитие и смерть с частичным использованием запутанности подобно реальным живым существам. Случайные изменения привносились посредством вращений квантовых состояний, например, для симуляции мутаций.

Хорошая новость заключается в том, что проведенные квантовые вычисления совпали с теоретическими моделями, разработанными командой в 2015 году. Конечно, мы еще далеки от того, чтобы ответить на самые сложные вопросы о жизни, Вселенной и вообще обо всем, но исследование показывает, что это в принципе возможно.

Модель также совпадает с исследованием, ранее опубликованным этой же командой, в котором естественный отбор, обучение и память имитировались в теоретической квантовой модели. Теперь теория совершила свои первые практические шаги внутри настоящего квантового компьютера.

«Вопрос о том, имеет ли происхождение жизни действительно квантово-механический характер, мы оставляем открытым, — объясняют ученые. — Мы доказали, что микроскопические квантовые системы могут эффективно шифровать квантовые признаки и биологическое поведение, которые обычно ассоциируются с живыми системами и естественным отбором».

Источник: Naked Science

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #48 : Октябрь 21, 2018, 16:05:33 »
Предложен план по развитию квантового интернета



Квантовый интернет может стать первой квантово-информационной технологией, воплощенной в жизнь.

Исследователи из QuTech в Делфте опубликовали в журнале Science обширный гид по развитию квантового интернета. В нем описано шесть фаз, начинающихся с простой кубитной сети, которая сможет предоставить безопасные квантовые коммуникации в ближайшем будущем. Разработка завершается сетями квантовых компьютеров. На каждой фазе становятся доступными новые функции, такие как сверхточная синхронизация часов или интеграция разных телескопов на Земле в один виртуальный супертелескоп. Тем самым создается общий язык, объединяющий широкую междисциплинарную область квантовых сетей и открывающий путь мировому квантовому интернету.

Квантовый интернет революционизирует коммуникационные технологии благодаря феномену квантовой запутанности. Исследователи работают над технологией, с помощью которой можно передавать два квантовых бита (кубита) между двумя любыми точками на Земле. Кубиты могут быть и 0, и 1 одновременно, могут быть запутанными: их «судьбы» связаны так, что любое воздействие на один из кубитов моментально влияет на состояние другого.

Это привносит два свойства, недоступные сегодняшней Сети. Первое: запутанность предоставляет улучшенную координацию между отдаленными точками. Это, в свою очередь, сильно упрощает синхронизацию часов или связь отдаленных телескопов для получения лучших изображений. Второе свойство — естественная безопасность, предоставляемая запутанностью. Если два кубита максимально запутаны, ничто во Вселенной не сможет запутаться с ними. Это делает запутанность уникальным способом защиты и приватности.

Также известны и многие другие применения квантового интернета — скорее всего, их обнаружится еще больше, как только сети запустятся. Исследователи из QuTech нацелены на разработку квантового интернета, отличающегося технологическими возможностями и соответствующим применением.

На самых первых стадиях разработки настоящей квантовой сети — подготовка и расчет сети — уже можно передавать кубиты между двумя любыми сетевыми узлами, по кубиту за раз. Это представляет собой серьезную поддержку криптографических применений квантовой сети. Последние стадии — долгосрочная цель подключения в сеть больших квантовых компьютеров, на которых можно выполнять любые квантовые задачи.

Ожидается, что первые настоящие квантовые сети, предоставляющие непрерывную передачу кубитов, реализуют в ближайшие годы, предвещая расцвет крупномасштабного квантового интернета.

Источник: Naked Science

Оффлайн digitalman

  • DiG_Man
  • Full
  • ****
  • Сообщений: 1602
  • Репутация: +0/-0
  • DigitalMan[hi is not Cristopher Lambert]
    • http://vkontakte.ru/digital_man
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #49 : Октябрь 22, 2018, 21:30:06 »
Википедия:

Цитировать
Кот Шрёдингера — мысленный эксперимент, предложенный австрийским физиком-теоретиком, одним из создателей квантовой механики, Эрвином Шрёдингером, которым он хотел показать неполноту квантовой механики при переходе от субатомных систем к макроскопическим.
Глобальный Информационный Сервис: Вся информация принадлежит нам...
[DigitalMan/CapRiuS:A1/Цифровой Человек]
(htap://crs)

Оффлайн Новичёк

  • Administrator
  • Full
  • *****
  • Сообщений: 9742
  • Репутация: +21/-106
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #50 : Октябрь 28, 2018, 16:18:13 »
Разработана модель по защите кубитов от внешнего шума



Исследователи из Германии комплексно исследовали экранирование электрического и магнитного шума для проведения эффективных квантовых вычислений с использованием спиновых кубитов.

Профессор Гуидо Буркард и его команда физиков из Констанцского университета разработали теоретическую концепцию обработки квантовой информации. Они нашли способ экранировать электрический и магнитный шум на короткое время. Это позволит использовать спины в качестве памяти на квантовых компьютерах: увеличится время их когерентности, и в этот период можно успеть выполнить многотысячные компьютерные операции. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters.

Технологическое видение разработки квантового компьютера зависит не только от информатики и информационных технологий. Новое понимание теоретической физики влияет и на прогресс практической реализации. Каждый компьютер или коммуникационное устройство содержит информацию, встроенную в физические системы.

В контексте разработки квантового компьютера спиновые кубиты и их магнитные свойства находятся в центре внимания. Для использования спинов в качестве памяти в квантовых технологиях нужно выстроить их в линию, иначе их нельзя будет контролировать необходимым образом.


Схематическое изображения новых спиновых кубитов, состоящих из четырех электронов (красный) и их спинов (синий) в полупроводниковой среде (серый) / © Maximilian Russ/Guido Burkard

«Обычно магниты контролируются магнитными полями, как стрелка компаса направляет магнитное поле Земли, — объясняет профессор Буркард. — В нашем случае частицы невероятно малы, а магниты — очень слабы, из-за чего контролировать их крайне сложно».

Физики сталкиваются с этой проблемой в работе с электрическими полями, когда несколько электронов — в данном случае четыре — формируют квантовый бит. Другая сложность связана с тем, что ученые имеют дело с электронными спинами, которые, в свою очередь, очень чувствительные и хрупкие. Даже в твердых телах из кремния они реагируют на внешнее воздействие электрического или магнитного шума. Это исследование сосредоточено на теоретических моделях и вычислении того, как квантовые биты можно защитить от этого шума — важное добавление к основному исследованию для квантового компьютера. Если изолировать шум даже на короткий период, за эти доли секунды все равно можно успеть выполнить тысячи компьютерных операций — по крайней мере в теории.

Далее физики из Констанца начнут экспериментальную работу со своими коллегами, чтобы испытать теорию. Впервые в этих тестах будет задействовано четыре электрона, а не три, что потенциально может быть использовано партнерами из Принстона. В то время как физики в Констанце предоставляют теоретическую основу, их коллеги из США проводят экспериментальную часть работы.

Источник: Naked Science

Оффлайн digitalman

  • DiG_Man
  • Full
  • ****
  • Сообщений: 1602
  • Репутация: +0/-0
  • DigitalMan[hi is not Cristopher Lambert]
    • http://vkontakte.ru/digital_man
    • Личное сообщение (Оффлайн)
Re: Квантовые вычисления
« Ответ #51 : Октябрь 29, 2018, 06:22:34 »
У меня вопрос: что такое Кот Шредингера? И чем он отличается от "Чеширского" кота в Сказке про Алису в стране Чудес?
Глобальный Информационный Сервис: Вся информация принадлежит нам...
[DigitalMan/CapRiuS:A1/Цифровой Человек]
(htap://crs)

 

Последние сообщения на форуме:

[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сегодня в 12:55:46
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сегодня в 12:49:43
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сегодня в 12:33:25
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Сегодня в 12:30:08
[Экономика] Re: Глава Минэкономразвития пожаловался на бедность населения от meq Сегодня в 05:49:13
[Экономика] Re: Глава Минэкономразвития пожаловался на бедность населения от Новичёк Ноябрь 15, 2018, 22:54:36
[Экономика] Re: Глава Минэкономразвития пожаловался на бедность населения от Новичёк Ноябрь 15, 2018, 22:49:19
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от meq Ноябрь 15, 2018, 16:10:15
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от Новичёк Ноябрь 15, 2018, 16:01:29
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от meq Ноябрь 15, 2018, 09:46:25
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от john Ноябрь 14, 2018, 22:33:50
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от meq Ноябрь 14, 2018, 18:52:01
[Религия] Re: Религия - опиум для народа от Новичёк Ноябрь 14, 2018, 18:51:22
[Религия] Re: Религия - опиум для народа от Новичёк Ноябрь 14, 2018, 18:31:06
[Родители и дети - проблемы воспитания] Re: Дети и мобильные гаджеты от Новичёк Ноябрь 14, 2018, 18:27:48
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Ноябрь 14, 2018, 17:00:59
[Наука] Re: Новости науки и технологии от Новичёк Ноябрь 14, 2018, 16:50:59
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от Новичёк Ноябрь 14, 2018, 15:55:36
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от john Ноябрь 14, 2018, 15:35:29
[Наука] Re: Последние гвозди в гроб высшего образования от Новичёк Ноябрь 13, 2018, 15:48:29
 Rambler's Top100