Финны создали нанохолодильник для квантовых компьютеров — Naked Science
10.05.2017
4 минуты
Редакция

Финны создали нанохолодильник для квантовых компьютеров

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

2

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.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

Позавчера, 15:36
3 минуты
Никита Шевцов

В регионе Внутренняя Монголия в Китае подтвердили вспышку бубонной чумы. Заразился уже третий человек за последний месяц.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

Вчера, 15:33
40 минут
Александр Березин

Женщины заводят ребенка не от мужа тем чаще, чем ниже его социальная ценность. Попробуем разобраться, как биология подталкивает их к изменам и почему моногамия имеет все шансы на реванш.

15 ноября
6 минут
Никита Шевцов

Ученые впервые воспроизвели в реальности парадокс друга Вигнера. В результате физики выяснили, что квантовые явления субъективны: каждый наблюдатель может иметь свои альтернативные факты насчет них, и все они будут правдивы.

Позавчера, 10:51
4 минуты
Сергей Васильев

Накопление эпигенетических модификаций ДНК позволило провести параллели между возрастом собак и людей и найти новую формулу для пересчета одного в другой.

12 ноября
4 минуты
Никита Шевцов

Ученые использовали современные методы анализа и создали тест, который может определить, принимал ли человек наркотики, даже после того, как он тщательно вымыл руки.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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: