Рубрика выходит при поддержке
30.11.2021
Мария Осетрова
5
15 324

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.
Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

Вчера, 16:05
Александр Березин

Океаны на нашей планете не могли возникнуть сразу после ее появления: здесь было слишком жарко. Однако попытки объяснить их «кометным завозом» не удались, изотопный состав нашей воды не такой, как в кометах. До самых недавних пор оставалось неясным, откуда же тогда она появилась, сделав возможной земную жизнь?

Вчера, 11:30
Алиса Гаджиева

Новое исследование не только определило годы жизни неолитической представительницы нашего вида, но и показало, как она выглядела.

Позавчера, 13:04
Сколтех

Коллектив ученых из Сколтеха — аспирант Егор Нужин, доцент Максим Панов и профессор Николай Бриллиантов — при помощи методов искусственного интеллекта объяснили таинственное поведение, характерное для ряда животных, — кружение.

23 января
Илья Ведмеденко

(16) Психея – одно из самых необычных небесных тел в Поясе астероидов. Она может дать людям не только понимание о происхождении планет, но и невероятные по своим объемам ресурсы. Правда, придется подождать: миссия по исследованию астероида находится лишь в самом начале долгого и сложного пути.

21 января
Илья Ведмеденко

Заслуженные штурмовики A-10 и Су-25, которым дали прозвища «Бородавочник » и «Грач» соответственно, много десятилетий стоят на службе в Соединенных Штатах и России. Страны избрали разные подходы к модернизации этих самолетов, и сегодня Naked Science постарается понять, какой из них больше соответствует требованиям XXI века.

26.12.2021
Александр Березин

Российская тяжелая ракета имеет все шансы взлететь после Starship, хотя ее начали создавать на 20 лет раньше, да и по параметрам она радикально уступает детищу Илона Маска. Попробуем разобраться, почему любая попытка создать классическую ракету в наши дни — пустая трата времени и средств. А заодно дать ответ на вопрос, какую космическую ракету на самом деле стоит создавать России.

12 января
Алиса Гаджиева

Дополнительное исследование вулканических пород формации Кибиш в Эфиопии изменило датировку найденных там костей Homo sapiens.

20 января
ТГУ

Ученые факультета физической культуры Томского государственного университета в рамках гранта, поддержанного РНФ, исследуют особенности механизма усвоения глюкозы при сахарном диабете второго типа. Для этого был организован масштабный четырехмесячный эксперимент на 240 мышах, подобного которому в мире еще никто не проводил. Животные с искусственно сформированным диабетом подвергались физической нагрузке. Установлено, что вечерние тренировки лучше снижали вес мышей мышей, а утренние – приводили к уменьшению уровня глюкозы. Предположительно, фактором, стимулирующим утилизацию глюкозы, выступил стресс. Ученые намерены проверить эту гипотезу.

[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
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: