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.
Физики создали бескомпромиссный горячий кубит
Исследователям квантовых компьютеров обычно приходится выбирать: сделать стабильный кубит или быстрый. Международная группа ученых нашла способ создать кубиты, избавленные от этой необходимости.
От квантовых компьютеров ожидают технологического прорыва — они должны перевести вычисления на качественно более высокие показатели по скорости и сложности решаемых задач. Основа квантового компьютера — квантовый бит, кубит. В отличие от обычного, он может принимать не только значения «0» и «1», но и находиться одновременно в обоих, в суперпозиции. Именно это свойство обещает новую эру в науке и технике.
Ученые создают кубиты разными способами из множества материалов, а работают эти устройства на целой плеяде физических принципов. У всех есть общая проблема: либо они долго находятся в нужном для вычислений состоянии когерентности, либо кубитом можно быстро управлять.
Обычно исследователям приходится выбирать между быстротой управления квантовым компьютером и стабильностью его «квантовости». Физики впервые смогли настроить квантовый кубит так, чтобы одновременно увеличить и скорость его работы, и время когерентности. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Communications.
Команда под руководством профессора Доминика Цумбюля (Dominik Zumbühl) создала кубит из полупроводниковой нанопроволоки, состоящей из германия с тонким слоем кремния на поверхности. Ученые удаляли электрон с одного из энергетических уровней этой проволоки, что приводило к образованию «дырки», квазичастицы с положительным зарядом. Свойства образовавшейся дырки позволяют узнать, на каком из энергетических уровней она образовалась — «высоком» или «низком».
Для такой системы команда теоретиков несколько лет назад предсказала механизм, позволяющий ускорить управление кубитом и одновременно продлить его состояние когерентности. Он работает на основе спин-орбитального взаимодействия. При нем движущаяся заряженная частица — электрон или дырка — создает магнитное поле. Это поле связывается со спином той же частицы и влияет на ее энергию. Для дырок в твердых телах такой эффект силен и может регулироваться электрическим полем.
Ученые применили теорию к созданным нанопроволокам. Они прилагали электрическое напряжение к созданной системе и смогли так регулировать место рождения дырки. В зависимости от напряжения дырки появлялись на низком, более высоком энергетическом уровне или их комбинации. При определенном соотношении роли энергетических уровней в создании дырки возникает плато. В этой зоне попытка ускорить работу кубита наоборот его замедляет.
На этом плато внешние источники шумов гораздо меньше влияют на кубит, чем при обычном спин-орбитальном взаимодействии. Это значит, что квантовые состояния разрушаются медленнее, а время когерентности увеличивается.
«Нам удалось увеличить время когерентности нашего кубита в четыре раза и при этом сделать управление втрое быстрее. А вместо сверхнизких температур менее 100 милликельвин, обычно необходимых для работы кубитов, здесь достаточно сравнительно „теплых“ 1,5 кельвина. Это требует меньше энергии и позволяет обходиться без редкого изотопа гелия-3», — рассказал доктор Мигель Х. Карбальидо (Miguel J. Carballido), первый автор исследования.
Пока метод плато работает только в нанопроволоках этой группы. В них дырки могут двигаться лишь в одном пространственном измерении. Однако авторы научной работы надеются, что этот подход удастся применить и к двумерным полупроводникам, и к другим видам кубитов. Это станет важным шагом на пути к созданию более мощных квантовых компьютеров.
Telegram 
Дзен 
VK В 16.18 по московскому времени 28 декабря 2025 года с единственного гражданского космодрома на территории России произошел 17-й по счету космический запуск этого года. Перед ним на космодроме побывал корреспондент нашего издания, и вскоре мы выпустим репортаж о том, чем живет самый холодный космодром в мире.
Стандартная инструкция для мужчин перед сдачей спермы для ЭКО — воздержание от двух до семи дней. Этому правилу следуют миллионы пар по всему миру. Однако авторы нового исследования пересмотрели многолетние рекомендации. Они выяснили, что более короткий период воздержания может значительно повысить шансы на долгожданную беременность.
Добыча полезных ископаемых из карбонатных коллекторов, составляющих значительную часть мировых запасов, сейчас сталкивается с ключевой проблемой — низкой проницаемостью пород. Это значит, что нефть и газ находятся в изолированных порах и не могут естественным путем поступать к скважине, что делает традиционные методы добычи малоэффективными и очень дорогими. Стандартным решением для этого является кислотная обработка, когда в пласт закачивают реагент, который растворяет породу. Однако сейчас этот процесс остается непредсказуемым из-за отсутствия точных данных о трансформации породы при длительном воздействии кислотного раствора. Ученые из Пермского Политеха и ИПНГ РАН разработали уникальную методику кислотной обработки, которая позволяет более точно оценить изменение проницаемости породы. Разработка уникальна и не имеет аналогов в мире.
Биологи опровергли представление о примитивности органов чувств у древнейших бесчелюстных, обнаружив у миксин огромный арсенал рецепторов для поиска добычи. Исследователи доказали, что способность различать сложные запахи и аминокислоты появилась у общего предка позвоночных задолго до возникновения челюстей.
После открытия объекта 3I/ATLAS предполагалось, что ядро межзвездной кометы могло иметь гигантские размеры. Но в процессе дальнейших наблюдений выяснилось, что эти оценки были явно завышены. Недавние расчеты показали, что на самом деле 3I/ATLAS по размерам соответствует среднестатистическим или даже самым компактным кометам Солнечной системы.
В 16.18 по московскому времени 28 декабря 2025 года с единственного гражданского космодрома на территории России произошел 17-й по счету космический запуск этого года. Перед ним на космодроме побывал корреспондент нашего издания, и вскоре мы выпустим репортаж о том, чем живет самый холодный космодром в мире.
С 2010-х в «Роскосмосе» говорили: будущая РОС сможет пролетать над полюсом, что даст ей возможности для новых научных экспериментов. Но вскоре после того, как в ноябре 2025 года Россия временно лишилась возможности запускать людей в космос, эта позиция изменилась. В результате запускать космонавтов с космодромов нашей страны станет довольно сложно.
На скалистых берегах аргентинской Патагонии разворачивается настоящая драма. Магеллановы пингвины, долгое время чувствовавшие себя в безопасности на суше в своих многотысячных колониях, столкнулись с новым и беспощадным врагом. Их извечные морские страхи — касатки и морские леопарды — теперь блекнут перед угрозой, пришедшей из глубины материка. Виновник переполоха — грациозный и мощный хищник, недавно вернувшийся на эти земли после долгого изгнания.
Среди самых интригующих открытий космического телескопа «Джеймс Уэбб» — компактные объекты, получившие название «маленькие красные точки». Их видели только в самых дальних уголках Вселенной. Большинство возникло в первый миллиард лет после Большого взрыва, и ученые предполагали, что такие источники представляют собой небольшие компактные галактики. Однако международная команда астрономов пришла к иному выводу. Они предположили, что на самом деле «маленькие красные точки» — черные дыры, окруженные массивной газовой оболочкой.
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