• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
Рубрика выходит при поддержке
30.11.2021
Мария Осетрова
5
15 575

Физики предложили способ сделать квантовые компьютеры дешевле и практичнее

3.2

Ученые из США и Великобритании научились управлять кубитами в ионных ловушках без использования лазера, достигнув сопоставимой с лазерными методами точности и ускорив процесс примерно в четыре раза.

© Matthias Weinberger / flickr
© Matthias Weinberger / flickr

В своей работе исследователи использовали архитектуру квантового компьютера, основанную на заряженных частицах — ионах, удерживаемых в пространстве при помощи электромагнитных полей. В такой системе кубиты — квантовые биты информации — представлены в форме стабильных электронных состояний каждого иона. Чтобы квантовый компьютер имел прикладную ценность, нужно обладать возможностью квантово запутать — то есть связать в общую систему — несколько кубитов. И для этого, как правило, используют лазер.

Авторы нового исследования показали, что без этого сложного и дорогого инструмента можно обойтись, если для управления квантовыми состояниями кубитов применить магнитные поля особой структуры. Предложенный ими метод основан на осциллирующем градиенте радиочастотного магнитного поля в сочетании с микроволновыми магнитными полями, то есть на сумме полей разных частотных диапазонов.

Использовать магнитные поля для контроля кубитов дешевле и практичнее, чем лазеры, однако до сих пор этот метод уступал лазерному по надежности. Авторы работы показали, что их подход позволяет получить уровень достоверности не ниже 68% при квантовом запутывании двух кубитов — той же отметки ранее достигли лазерные методы.

Микроволновые технологии для управления лазерами позволят сделать ионные квантовые компьютеры более масштабируемыми: поскольку новый способ может одновременно квантово запутывать разные пары ионов без повышения сложности, он имеет потенциал в реализации крупномасштабных квантовых процессоров такого типа. Исследователи также показали, что их метод устойчив к декогеренции — процессу потери записанной информации.

Авторы работы считают, что в сочетании с маломощным светом, подаваемым через интегрированную в ионную ловушку фотоникой, и встроенными детекторами для считывания кубитов их технология позволит создать высокоточные и полностью интегрированные в чип квантовые компьютеры.

Подробнее о новом подходе рассказано в статье, опубликованной в журнале Nature.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
11 часов назад
Даниил Кузнецов

К осени 2022 года редакция Naked Science осмотрелась вокруг и решила, что настала пора запустить цикл статей об искусственном интеллекте. Мы начинаем с большой статьи, подзаголовком которой могла бы стать фраза «краткое введение в историю ИИ — от средневековых монахов до глубокого обучения».

10 часов назад
Сергей Васильев

Считается, что Луна появилась из вещества, которое было выброшено в космос в результате столкновения Земли с крупным небесным телом. Новая детальная симуляция той древней катастрофы продемонстрировала, что этот процесс мог занять не больше нескольких часов.

Вчера, 20:31
Никита Логинов

Микробиологи решили одну из давних проблем пивоварения — сделали вкус пива устойчивым к высокому давлению при варке. Для этого пришлось углубиться в ДНК пивных дрожжей и отредактировать код, связанный с насыщенностью вкуса.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

3 октября
Ольга Иванова

Американские исследователи узнали, что продолжительность жизни пенсионеров зависит не столько от наличия у них хронических заболеваний, сколько от таких простых факторов, как возможность ходить в магазин за продуктами, выполнять уборку в доме, показатели мелких частиц холестерина в крови и вредные привычки, которые они имели ранее.

2 октября
Редакция

Итальянский ботаник Стефано Манкузо — о преимуществах естественных отношений и о том, что бывает, когда люди нарушают хрупкое равновесие между биологическими видами. Naked Science печатает отрывок из книги Манкузо La nazione delle piante («Нация растений»).

16 сентября
Алиса Гаджиева

Геродот в своей «Истории» утверждал, что блоки для пирамиды Хеопса и соседних пирамид доставляли по воде. Но сегодня от Нила до пирамид слишком далеко. Исследование кернов, взятых в пойме реки, позволило понять, как именно решался сложнейший вопрос транспортировки такого строительного материала.

15 сентября
Никита Логинов

Светодиоды потребляют намного меньше энергии, чем традиционные газоразрядные лампы, что должно сократить парниковые выбросы. Но при этом светодиодное освещение угрожает здоровью жителей и разрушает местные экосистемы в городах и селах.

1 октября
Сергей Васильев

Моделирование указало, как менялся путь формирования и распада суперконтинентов на протяжении истории Земли. Это позволило ученым предсказать, как и где образуется следующий из них, снова объединив практически всю сушу планеты.

[miniorange_social_login]

Комментарии

5 Комментариев

-
1
+
А если по-простому, когда наконец будут квантовые ноутбуки? 😳
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: