Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
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 За последние 10 тысяч лет направленный естественный отбор способствовал эволюции почти 500 генов в ДНК жителей Западной Евразии, что повлияло на их внешний вид и восприимчивость к различным заболеваниям, установили авторы нового исследования.
Ученые продолжают исследовать фундаментальные частицы на неделимость. На этот раз на БАК исследовали кварки и не нашли у них признаков составной частицы.
Очень часто научные задачи основаны на поиске закономерностей в огромном количестве исходных данных. Заметить их трудно, часто процесс интерпретации информации зависит от субъективного взгляда исследователя. Использование нейросетей в этом вопросе может привести к ряду серьезных успехов.
Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
Британские океанологи выяснили, что шум от сейсморазведки подавляет общение финвалов. Во время стрельбы из пневматических пушек количество китовых песен падало в среднем на 70 процентов. Исследование показывает, что антропогенный шум заставляет морских млекопитающих замолкать или спешно покидать привычные акватории.
Наблюдения системы TRAPPIST-1 показали, что ближайшие к звезде экзопланеты, по-видимому, представляют собой голые раскаленные скалы без атмосферы. Открытие ставит под сомнение способность миров у красных карликов удерживать воздух, а значит, и их шансы быть обитаемыми.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
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