• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
Рубрика выходит при поддержке
19.12.2021
Мария Осетрова
4
19 152

Производство на потоке: целый миллиард кубитов в секунду

2.6

Физики из Констанцского университета в Германии пересекли пучок свободных электронов лучом лазера и получили новый тип кубитов — универсальный и потенциально устойчивый к потере информации.

Представление кубитов на сфере Блоха. / © Констанцкий университет
Представление кубитов на сфере Блоха. / © Констанцкий университет / Автор: Pinaria Caprarius

Хотя потенциал квантовых вычислений не вызывает сомнений, ученые пока не нашли универсальную основу для квантовых компьютеров. Сегодня используют твердотельные квантовые точки на полупроводниках, сверхпроводящие элементы, ионы в вакуумных ловушках, их различные сочетания и многие другие экспериментальные системы. Однако у всех подходов есть достоинства и недостатки, поэтому физики до сих пор ищут альтернативные системы.

В своей работе немецкие физики использовали электронный луч просвечивающего электронного микроскопа, пересекая его с пучком лазерного излучения. Под действием электромагнитного поля лазера у электронов появляются дискретные, четко определяемые уровни, которые и служат основой для создания кубитов.

Одна из главных практических особенностей нового метода создания кубитов — огромная скорость их производства: до миллиарда кубитов в секунду. Такой высокий поток достигается за счет использования непрерывного (неимпульсного) источника электронов и непрерывного (неимпульсного) лазерного луча. Так в кубит можно превратить почти каждый свободный электрон в электронном пучке, и скорость их создания ограничивается только пределом производительности современных источников электронов высокой энергии.

Еще одно преимущество нового метода состоит в том, что в вакууме у свободного электрона нет окружения, с которым он мог бы взаимодействовать, в результате декогеренция — «утекание» информации в окружающую среду — происходит довольно медленно. Кроме того, лазерно-оптический контроль электронного пучка универсален, и при необходимости один лазер легко можно заменить на другой. Поэтому в будущем кубиты на основе свободных электронов могут пригодиться как в фундаментальных исследованиях, так и в приложениях в области квантовой информации.

Подробно методика описана в статье, опубликованной в журнале Physical Review Research.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Вчера, 18:26
Татьяна

Исследуя глубоководные сообщества в районе Тихого океана, богатом железомарганцевыми конкрециями, ученые из Великобритании неожиданно обнаружили новый источник кислорода. Теперь они опасаются, что разработка этих месторождений может нарушить сложившиеся экосистемы.

Вчера, 16:20
Татьяна

Врачи давно знают, что во время каникул и праздников растет число пациентов с нарушениями работы сердца. Причина — в неумеренном пьянстве. Две группы ученых показали, как спиртное вызывает мерцательную аритмию, а также предупредили о рисках для женщин, принимающих гормональную заместительную терапию.

10 часов назад
Алиса Гаджиева

Во время раскопок на юге Турции археологи обнаружили глиняную табличку с хорошо читаемой аккадской клинописью. Когда ее расшифровали, оказалось, что это важные хозяйственные записи, сделанные 3500 лет назад.

Вчера, 18:26
Татьяна

Исследуя глубоководные сообщества в районе Тихого океана, богатом железомарганцевыми конкрециями, ученые из Великобритании неожиданно обнаружили новый источник кислорода. Теперь они опасаются, что разработка этих месторождений может нарушить сложившиеся экосистемы.

Вчера, 16:20
Татьяна

Врачи давно знают, что во время каникул и праздников растет число пациентов с нарушениями работы сердца. Причина — в неумеренном пьянстве. Две группы ученых показали, как спиртное вызывает мерцательную аритмию, а также предупредили о рисках для женщин, принимающих гормональную заместительную терапию.

17 июля
Игорь Байдов

Команда китайских инженеров разработала модель магнитоэлектрического генератора, способного эффективно преобразовывать энергию падающих капель в электричество. Устройство может быть полезно для районов с повышенной сезонной влажностью. Разработка ученых в теории выглядит перспективно, но вызывает некоторые вопросы. В частности, пока не ясно, можно ли найти ей практическое применение.

25 июня
Игорь Байдов

Ученые из Китая и Бельгии воссоздали в лаборатории условия, существовавшие на Меркурии четыре миллиарда лет назад, и выяснили, что они были идеальными для образования слоя алмазов, который с течением времени становился лишь толще.

1 июля
Александр Березин

Необычный биологический вид, по оценке авторов новой научной работы, пригоден для заселения четвертой планеты без каких-либо предварительных условий — уже в том виде, в котором он существует сейчас. Поскольку речь идет о фотосинтетическом организме, он способен нарабатывать существенное количество кислорода. Интересно, что кандидат на терраформирование Марса сохранил жизнеспособность после месяца в жидком азоте.

12 июля
Александр Березин

Falcon 9 Block 5 впервые за три сотни запусков дал частично неудачный полет. Ракета выводила 20 спутников компании SpaceX, с 15 связь уже пропала, еще пять могут быть потеряны в ближайшее время.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария
-
0
+
цитата-"в результате декогеренция — «утекание» информации в окружающую среду — происходит довольно медленно".))
Kiridan
20.12.2021
-
0
+
Я так и не понял, каким образом они эти свободные кубиты собираются использовать по назначению – в квантовых вычислениях. А пока что этот процесс равноценен пердежу в баночку.
-
0
+
Внезапно - все атомы на Земле могут играть роль кубитов.
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
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