• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
Рубрика выходит при поддержке
19.12.2021
Мария Осетрова
4
18 824

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
Предстоящие мероприятия
25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Позавчера, 19:18
Алиса Гаджиева

Чтобы объяснить жителю древней Виндоланды Секундину, какой он нехороший человек, кто-то не пожалел времени на резьбу по камню.

10 часов назад
ТГМУ

Кукольный мультфильм «Чертенок №13» в этом году отмечает свое сорокалетие. За приключениями маленького чертенка когда-то с интересом наблюдали и дети, и взрослые, он выходил в сборниках лучших советских мультфильмов. Не забыли о нем и сегодня. В Тюменском государственном медицинском университете фильм получил вторую жизнь и теперь служит обучающим материалом для иностранных студентов.

25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

23 мая
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

24 мая
Александр Березин

Хотя исследователи полагают, что им был Homo sapiens, новые данные вполне совместимы и с другими видами людей.

25 мая
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

6 мая
Кирилл Отавин

Приходилось ли вам готовиться к тяжелым экзаменам в школе? А в институте? Или корпеть над срочным рабочим отчетом, который нужно сдать уже «‎вчера»? Конечно же, приходилось. В такие моменты хочется немного «завести» мозги, заставить их работать на всю катушку. И сосед или знакомый говорят вам: «‎А про ноотропы приходилось слышать? А вот фенотропил принимали? Это может помочь». Naked Science решил разобраться, что это такое, как оно помогает и помогает ли вообще.

[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: