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 Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
Ученые выяснили, что золото владеет уникальной «техникой самообороны», которая защищает его от потускнения. Оказалось, атомы на поверхности этого металла способны самостоятельно перестраиваться в особые защитные структуры. Такой невидимый барьер блокирует контакт с кислородом и подавляет процесс окисления в триллион раз эффективнее, чем поверхность любого другого металла.
Кит живет двести лет, умеет пробивать головой полуметровый лед и поет океанский джаз голосом несмазанной дверной петли. Охотоморские гренландские киты — это не просто многотонные ледоколы. Это древние узники, которые остались жить в Охотском море со времен последнего оледенения. Это счастливцы, которые смогли пережить гарпуны китобоев XIX-XX веков, но сегодня уязвимы не меньше. Чтобы спасти этих поразительных китов, российским ученым и команде фонда «Природа и люди» приходится: считать хвосты, читать биографии по шрамам, прятать подростков от хищников, стрелять (спутниковыми метками) с парамоторов и тяжелых дронов. Рассказываем, как устроена жизнь гренландских китов России и кто помогает им не исчезнуть навсегда с лица планеты.
Ученые выяснили, почему интервальное голодание для многих оказывается эффективнее обычных диет. Исследование показало, что ограничение времени для приема пищи избавляет худеющего от изнуряющего ощущения жесткого контроля и при этом позволяет сбросить ровно столько же, сколько при скрупулезном подсчете калорий.
Деревья растут и люди стареют не потому, что идет время, а из-за происходящих внутри них процессов. Но можно ли сказать, что именно эти процессы порождают время? Ученый создал маленькую Вселенную, в которой дела обстоят именно так.
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.
Американские ветеринары установили, что длина шага передних лап у пожилых собак отражает возрастные изменения в работе мозга. Когда у собак развивается деменция, шаги их передних лап становятся короче, причем эта связь не зависит от хронической боли в суставах.
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