• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
Рубрика выходит при поддержке
19.12.2021
Мария Осетрова
4
18 925

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

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
Позавчера, 12:51
Алиса Гаджиева

Ученые обнаружили, что древняя медная промышленность Израильского царства была организована так, что в итоге в ее центре не осталось ни растений, ни самой промышленности.

Позавчера, 11:37
Александр Березин

В инфопространство «утекло» нечто очень похожее на документ стратегического исследовательского центра RAND, адресованный в том числе ЦРУ. Автор этого документа утверждает, что конфликт на Украине полезен для Штатов, поскольку позволяет им «раздеть» своих экономических конкурентов — Германию и Францию, — попутно перекачав капитал из еврозоны в США. Действительно ли Вашингтону выгодны крупные финансово-экономические потери еврозоны, связанные с российско-украинским конфликтом? И если это так, то что это значит для России?

Сегодня, 11:19
Сергей Васильев

Данные о пролете метеора, взорвавшегося над Тихим океаном в 2017 году, указали на его внесолнечную природу. Возможно, это был фрагмент, оставшийся от взрыва далекой сверхновой: богатый тяжелыми элементами и сверхтвердый «межзвездный снаряд».

20 сентября
Сергей Васильев

Ученые впервые дали строго обоснованную оценку числа и массы муравьев, живущих на нашей планете. Цифры получились астрономические: десятки триллионов насекомых и десятки миллионов тонн.

19 сентября
Ольга Иванова

Исследование китайских ученых, проведенное на выборке с участием более чем миллиона человек, показало, что употребление черного и зеленого чая, а также улуна значительно снижает риск развития диабета второго типа.

18 сентября
Сергей Васильев

В далеком прошлом на соседней планете постоянно возникали и исчезали небольшие озера. Сегодня именно в их осадочных породах мы можем найти следы возможной марсианской жизни.

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.

26 августа
Алиса Гаджиева

Ученые предложили объяснение давней загадке: почему у жителей Азии неандертальских генов больше, чем у европейцев.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

-
0
+
цитата-"в результате декогеренция — «утекание» информации в окружающую среду — происходит довольно медленно".))
20.12.2021
-
1
+
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?
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: