Финны создали нанохолодильник для квантовых компьютеров — Naked Science
Редакция

Финны создали нанохолодильник для квантовых компьютеров

Устройство поможет создавать эффективные квантовые компьютеры, которые во много раз превзойдут современные по производительности.

2
©Wikipedia

Следующим большим прорывом в области электроники, скорее всего, станут квантовые компьютеры, которые увеличат память и позволят ученым решать проблемы, с которыми наши классические компьютеры не справляются. Команда исследователей из Университета Аалто в Финляндии, возможно, устранила одно из препятствий на пути к созданию квантового компьютера, разработав нанохолодильник.

 

Информация на обычном компьютере хранится в виде бита, который может быть либо единицей, либо нулем. Но в квантовых компьютерах единица информации — кубит — может одновременно принимать значение единицы и нуля. Хранение информации с помощью кубитов может экспоненциально увеличить мощность компьютерной системы.

 

 

Однако прежде чем квантовые компьютеры станут реальностью, ученые должны заново изобрести все их компоненты. Ведутся работы по разработке транзисторов, перепрограммируемых чипов, методов передачи данных и способов стабилизации заведомо нестабильных квантовых систем. Микко Моттонен и Куан Йен Тан из Университета Аалто совершили прорыв в продвижении в квантовый мир еще одного общего компьютерного компонента — системы охлаждения.

 

Кубиты чувствительны к нагреванию: высокая температура заставляет их постоянно переключаться между различными состояниями, отчего они не инициализируются для точных расчетов.

Ученые использовали эффект квантового туннелирования, в котором электрон может проходить через барьер благодаря тому, что он функционирует и как частица, и как волна. В своем эксперименте ученые придавали электрону недостаточно энергии, чтобы преодолеть барьер толщиной 2 нанометра. В результате электроны потребляли энергию, необходимую для выполнения задачи, от самого квантового устройства, охлаждая систему.

 

Чтобы проверить принцип действия устройства, Моттонен и Тан использовали в эксперименте не реальные кубиты, а сверхпроводящий резонатор, который функционирует аналогичным образом. В будущем исследователи планируют перейти к работе с реальными квантовыми битами, настроить устройство на более низкую температуру, а также ускорить его включение и выключение.

 

Исследование опубликовано в журнале Nature Communications.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

Вчера, 20:52
Мария Азарова

Проект назвали в честь Галилео Галилея — итальянского ученого эпохи Возрождения, который задействовал разработанный им телескоп для наблюдения за астрономическими объектами, такими как луны Юпитера, кратеры спутника Земли и кольца Сатурна. Пока программа получила финансирование в 1,75 миллиона долларов, но возглавляющий ее профессор Ави Леб надеется на большее.

Вчера, 21:44
Василий Парфенов

Винтокрылый дрон Ingenuity продолжает демонстрировать свою исключительную пользу в качестве инструмента для изучения Марса. Он совершил уже десятый полет, преодолев в сумме 1838 метров, а также разогнался до рекордной скорости и поднялся на впечатляющую высоту.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

25 июля
Мария Азарова

Ученые подтвердили связь между коронавирусной инфекцией и снижением когнитивных способностей на основе анализа данных более чем 81 тысячи человек.

Вчера, 09:28
Сергей Васильев

Окаменелости возрастом более 3,4 миллиарда лет могут быть остатками микробов-архей, живших и выделявших метан у гидротермальных источников на дне ископаемого моря.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: