Физики создали механический кубит
Швейцарские физики создали первый работающий механический кубит. Свойство суперпозиции смогли реализовать через осцилляции пьезоэлектрического диска.
В основе квантовых вычислений лежит концепция кубита — минимальной единицы информации, которая может принимать не только значения «1» и «0», но и теоретически бесконечное количество значений между ними. Исследователи полагают, что квантовые компьютеры на основе кубитов смогут решать недоступные классическим компьютерам задачи.
Хотя с момента создания концепции квантовых вычислений ученые достигли значительных успехов, существующие технологии имеют ряд ограничений. В процессе работы электромагнитные кубиты генерируют много ошибок, их приходится исправлять и во время и после вычислений. Более того, время жизни и работы виртуальных квантовых кубитов — доли секунды.
Физики из Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zürich) предложили альтернативу — механические кубиты. Статья о концепции и ее тестировании опубликована в журнале Science.
В качестве основы для механического кубита ученые использовали пьезоэлектрический диск на сапфировой подложке, который работает как механический резонатор. Пьезоэлектрический материал меняет форму под воздействием электромагнитного поля, в результате мембрана действует как аналог барабанной. Она хранит информацию в трех состояниях: покоя, вибрации и их суперпозиции. В диске фононы, квазичастицы, используемые для описания колебаний в квантовой системе, сильно и нелинейно взаимодействуют друг с другом. Именно на основе их взаимодействия и стало возможно сделать кубит.
К пьезоэлектрической мембране исследователи присоединили сверхпроводящий кубит, также размещенный на сапфировой подложке. Для сборки устройства ученым пришлось разработать собственную технологию соединения компонентов.
Испытания показали, что механический кубит обладает временем когерентности, превышающим показатели гибридных и виртуальных кубитов, применяемых в других системах. Эксперименты показали, что этот параметр напрямую зависит от свойств используемых сверхпроводящих материалов. Более длительное время когерентности позволяет проводить больше операций без разрушения квантового состояния.
В дальнейшем исследователи планируют экспериментировать с материалами для увеличения времени когерентности. Также они намерены протестировать механические кубиты в составе квантовых логических элементов, чтобы оценить их эффективность в реальных вычислительных задачах. Такой подход может приблизить человечество к созданию полноценных квантовых компьютеров.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
Физики экспериментально подтвердили эффективность ионно-плазменного метода удаления радиоактивных загрязнений с поверхностей металлоконструкций ядерных реакторов. Новая технология позволяет очищать внутриконтурное оборудование от отложений сложного химического состава без образования опасных жидких радиоактивных отходов. Благодаря этому она даст возможность повторно использовать реакторные сплавы и снизит затраты на их переработку.
Древнеримские инженеры проложили колоссальную сеть дорог через Европу, Северную Африку и Ближний Восток, многие участки которой до сих пор поражают безупречной прямолинейностью. Секрет строительства заключался в использовании трех особых геодезических инструментов, с помощью которых разбивали местность на ровные отрезки и размечали трассы.
Терраформировать Марс — то есть превратить в мир, где можно жить без защитных куполов — мечта человечества с того момента, как стало понятно, что это холодная планета с призрачной бескислородной атмосферой. Сейчас главный хедлайнер ее освоения — Илон Маск, компания SpaceX которого планирует первые полеты туда уже в 2028 году. Многие энтузиасты вспоминают слова Маска 14-летней давности: Красную планету надо лишь «подремонтировать», чтобы ходить без скафандра. Но между полетом и прогулками по городу-саду на Марсе лежит огромная пропасть. Пару лет назад Naked Science рассматривал положительный сценарий терраформирования. Пришло время подсчитать, сколько же лет и ресурсов потребуется.
Самый маленький дневной хищник Африки впервые попал под наблюдение с помощью GPS-трекеров. Ученые выяснили, что для выкармливания птенцов ему нужен участок почти в 14 раз меньше, чем у степной пустельги — ближайшего «рекордсмена» среди изученных птиц.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии