Найден способ в миллионы раз снизить энергопотребление квантовых компьютеров
Использование графеновых болометров может значительно ускорить появление квантовых устройств, способных решать практические задачи с минимальным количеством ошибок.
Ученые из Университета Аалто в Финляндии разработали технологию, которая может значительно упростить использование сверхбыстрых квантовых компьютеров для решения реальных задач. Статья об этом опубликована в издании Nature.
Квантовые компьютеры — новое поколение вычислительных машин. Для передачи и обработки данных они используют явления квантовой механики, такие как квантовая спутанность и суперпозиция. В отличие от классических компьютеров, квантовые устройства оперируют не битами, принимающими значение 0 или 1, а кубитами — квантовыми разрядами, которые могут иметь оба эти значения одновременно. Благодаря этому квантовое устройство способно обрабатывать огромное количество данных единовременно.
В октябре прошлого года компания Google объявила, что достигла «квантового превосходства» — уровня, при котором квантовый компьютер превосходит классический. Квантовый процессор Google Sycamore всего за 200 секунд провел вычисления, на выполнение которых обычному суперкомпьютеру потребовалось бы 10 тысяч лет.
Безусловно, это прорыв в области вычислений, однако в работе Google Sycamore было слишком много ошибок. Эти погрешности в основном вызваны дефектами измерения энергетического состояния, данные о котором хранятся в памяти машины. Возможность точно измерить уровни энергии кубитов — центральный элемент устойчивого функционирования квантового компьютера, но до сих пор для этого требовались сложные схемы и огромное количество энергии.
Авторы новой работы обнаружили, что болометр — прибор для измерения энергии излучения, содержащий графен — может измерять энергетическое состояние кубитов, экономично расходуя энергию. Применение болометров позволит снизить энергопотребление квантовых компьютеров в миллионы раз.
Финские ученые подали заявку на грант, чтобы на выделенные деньги построить квантовый компьютер с использованием технологии графеновой болометрии. Они надеются, что их открытие станет шагом к появлению квантовых компьютеров, способных эффективно решать практические задачи. По словам руководителя исследований Микко Моттонена, «жизнеспособная машина» с достаточно низким уровнем ошибок в работе появится через несколько лет.
Ранее мы писали о том, что в Google провели первую квантовую симуляцию химической реакции, а физики из Университетского колледжа Лондона не смогли объяснить странное поведение частиц позитрония
Telegram 
Дзен 
VK Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
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.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
В 2025 году детекторы гравитационных волн уловили потенциальное слияние черных дыр крайне малой массы. Ученые из Университета Майами считают, что участники того события могут открыть новое направление в исследовании темной материи.
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