Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Поиском новых сверхпроводников займется квантовый аналоговый компьютер
Вычислительная мощь современных суперкомпьютеров колоссальна, однако по-прежнему существуют задачи, которые им не по зубам. Например, математические модели квантовых явлений даже для систем из десятков элементов невероятно сложны, а чтобы совершать прорывы в физике, порой требуются симуляции сотен и тысяч частиц одновременно. На помощь могут прийти аналоговые компьютеры, моделирующие различные квантовые эффекты.
Чтобы прогнозировать движение небесных тел, можно создать подробную физико-математическую модель, учитывающую все возможные гравитационные взаимодействия интересующих нас астрономических объектов. Задача понятная и решаемая, но требует знаний по астрономии, физике, математике и немалых вычислительных мощностей. Это мы сейчас избалованы производительными персональными компьютерами, легко запускающими симуляторы Солнечной системы.
А всего полвека назад объективно проще было сделать механическую модель, в которой периоды обращения планет вокруг Солнца и спутников вокруг планет определялись бы передаточным соотношением шестерней. Как ни странно, такие макеты запросто оказывались точнее числовых симуляций, поскольку последние приходилось делать с определенными упрощениями. Это и есть принцип аналогового компьютера — построить эквивалент с нужными физическими свойствами, когда на решение этой же задачи требуется слишком много вычислительных ресурсов микроэлектроники.
Такой трюк можно провернуть и с квантовыми явлениями, но аналог потребуется сделать таким, чтобы в нем они тоже проявлялись. Он по-прежнему будет требовать сверхнизких температур и определенных ухищрений, чтобы с ним было удобно работать.
Но можно не биться над сложностями с поддержанием состояния кубитов в «истинно квантовых системах». При этом сохраняется возможность симулировать состояния таких систем. И потенциальная эффективность подобного «квантового аналогового компьютера» несравнимо ниже, чем у «классического» суперкомпьютера в вопросах моделирования микромира.
Первый в истории строительный кирпичик «квантового аналогового компьютера», который потенциально можно использовать для создания целого чипа из множества типовых элементов, разработали в США. Лавры первопроходцев на этом поприще принадлежат международной команде исследователей из Стэнфорда (США) и Университета Париж-Сакле (Франция), а также Университетского колледжа Дублина (Ирландия). Научная работа с описанием теоретической модели «квантового симулятора» и его экспериментального прототипа опубликована в рецензируемом журнале Nature Physics. Статья в закрытом доступе, с текстом ее препринта можно ознакомиться на портале arXiv.org.
Созданная исследователями структура фактически готова для масштабирования, технологический процесс для ее «печати» можно адаптировать для промышленности по аналогии с фотолитографией. Она представляет собой два металлических «острова», которые контролируются через два затвора, к ним подводятся два квантовых точечных контакта. Внутри каждого из них формируется двумерный вырожденный электронный газ, параметрами которого можно управлять. Получившаяся ячейка может занимать два заряженных состояния, служащих аналогом полуцелого спина симулируемого элемента квантовой системы.
Что самое интересное, еще до того, как разработку попробовали применить в качестве полноценного аналогового компьютера из нескольких таких элементов, она уже помогла совершить открытие в квантовой физике. Во время эксперимента исследователи смогли получить новое состояние материи — электроны всего с одной третьей частью их нормального заряда. Такие частицы называются Z3 парафермионами, и ранее их существование предсказывалось теоретически.
Потенциальная польза от «квантового аналогового компьютера» для современной науки неоценима. В первую очередь ученые надеются с его помощью найти новые сверхпроводящие материалы. Даже если они не будут высокотемпературными, то есть требовать охлаждения «всего лишь» до минус 77 градусов Цельсия, это уже станет прорывом.
На современном уровне значительную часть рассчитанных имеющимися моделями сверхпроводников в лаборатории получили, прогресс застопорился. А более совершенные модели требуют экспоненциального роста вычислительной мощности суперкомпьютеров для обсчета.
Telegram 
Дзен 
VK Квантовую механику активно применяют не только в науке, но и при некоторых расчетах, связанных с работой электроники. Несмотря на заметные практические результаты, эта отрасль науки не имеет единых взглядов на то, как на самом деле устроена та самая физическая реальность, которую квантовая механика призвана описывать.
В древней истории скифы занимали значительное место. Их внешность и обычаи подробно описал Геродот. Скифские курганы распространены по всей Евразийской степи — от Внутренней Монголии до севера Причерноморья. Одна из характерных черт материальной культуры — знаменитый звериный стиль. Археология не дала убедительных ответов на вопросы о происхождении скифов, а также о том, кто их прямые потомки. Ученые возлагают надежды на палеогенетику.
Люди часто говорят, что хотели бы построить длительные отношения прежде всего с добрым, внимательным и надежным человеком, однако большое внимание уделяют внешнему виду потенциального партнера. Исследователи из США обнаружили психологический фактор, объясняющий это противоречие и влияющий на значимость физической привлекательности при выборе «второй половинки» в каждом отдельном случае.
Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.
В эксперименте ученые проследили за физиологическими реакциями при просмотре видео с музыкальным сопровождением, созданным нейросетями либо людьми. Результаты показали, что по эмоциональному воздействию ИИ-композиции могут сравниться с человеческими.
Физики впервые смогли напрямую наблюдать спиновые волны, или магноны, внутри материала с нанометровым разрешением. Это достижение открывает путь к созданию нового поколения электроники, более быстрой и энергоэффективной.
Прибывшая из межзвездного пространства предполагаемая комета 3I/ATLAS движется по траектории, максимально удобной для гравитационных маневров управляемого корабля, при этом возможность ее отслеживания с Земли практически минимальна. По мнению некоторых ученых, такое «поведение» объекта наводит на определенные мысли.
Результаты эксперимента в США в будущем могут позволить добиться разрешения на использование отработанной конопли в качестве кормовой добавки в животноводстве.
Команда исследователей из Сколтеха, МФТИ, Института искусственного интеллекта AIRI и других научных центров разработала метод, позволяющий не просто отличать тексты, написанные человеком, от сгенерированных нейросетью, но и понимать, по каким именно признакам классификатор принимает решение о том, является ли текст генерацией или нет. Анализируя внутренние состояния глубоких слоев языковой модели, ученые смогли выделить и интерпретировать численные признаки, отвечающие за стилистику, сложность и «степень уверенности» текста.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
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