Новости Hardware

Кремний приближает квантовые вычисления — американские учёные добились высочайшей точности спиновых кубитов

Современные реализации квантовых компьютеров похожи на люстры из хрома, хрусталя и золота — выглядит богато, но с практичной точки зрения никуда не годится. Подобные конструкции не поддаются масштабированию и крайне дороги как при изготовлении, так и в эксплуатации. Более перспективными представляются ловушки ионов (атомов, имеющих заряд), а также спиновые кубиты, которые можно создавать из одиночных электронов.

 Источник изображения: Adam Mills, Princeton University

Источник изображения: Adam Mills, Princeton University

«Там, внизу, полно места», — говорил американский физик Ричард Фейнман о микроэлектронике. Спиновые кубиты на базе одиночных электронов представляется возможным масштабировать до тысяч и миллионов кубитов в одном квантовом процессоре, который не будет размерами с дом или занимать этаж и даже одну комнату. По этому пути, например, идёт компания Intel, другие компании и множество научных коллективов во всём мире. Каждая новая работа всё больше убеждает научный мир, что полупроводники и, в частности, кремний, дают надежду на появление квантовых процессоров на основе современной промышленной базы.

Новое исследование учёных из Принстонского университета показало, что оперирование спиновыми кубитами может достигать высочайшей точности, а именно — 99,8 %. Предыдущие работы показывали точность не выше 90 %, что сильно ограничивало квантовые расчёты и заставляло создавать сложные решения для компенсации погрешности. Физики из Принстонского университета создали схему, в которой пара электронов запутывалась и оставалась связанной в процессе операций над ними.

Благодаря системе электродов с помощью выверенных потенциалов учёные смогли сближать электроны в двух соседних квантовых точках и, тем самым, запутывать их — наделять одинаковой волновой (квантовой) функцией. Спины электронов действуют как магнитные диполи, выстраиваясь вдоль линий магнитного поля. Поскольку спин — это одна из квантовых характеристик электрона, он подчиняется законам квантовой физики. В данном случае, спин может находиться в состоянии суперпозиции — быть одновременно условными 0 и 1, что экспоненциально ускоряет расчёты.

Физики из Принстонского университета смогли на одном кремниевом устройстве подготовить пару таких кубитов, оперировать ими и считать состояния и всё это с невообразимой ранее точностью. Осталось только представить решение в большем масштабе, что, впрочем, потребует многих новых исследований.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме
window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Fntastic прояснила роль волонтёров в студии и показала первый скриншот The Day Before на Unreal Engine 5 7 мин.
Кооперативное приключение Blanc расскажет трогательную историю волчонка и оленёнка 39 мин.
Бумажное ролевое приключение RPG Time: The Legend of Wright готовится к релизу на новых платформах 48 мин.
Ранний доступ фэнтезийного симулятора жизни Disney Dreamlight Valley стартует в сентябре 2 ч.
Центробанк позволит ограничивать онлайн-операции для защиты граждан от мошенников 2 ч.
Следующей игрой создателей Sayonara Wild Hearts стала нелинейная чёрно-белая головоломка Lorelei and the Laser Eyes 2 ч.
Слухи: сетевой экшен Skull & Bones поднимет пиратский флаг 8 ноября 2 ч.
Для внедрения бесконтактной оплаты с помощью «СБПэй» потребуется тотальная доработка ПО для торговых точек 2 ч.
Магическая королевская битва Spellbreak будет закрыта в начале 2023 года 12 ч.
Sega показала, как выглядит киберпространство в Sonic Frontiers 13 ч.
Manli представила низкопрофильную и компактную видеокарты GeForce GTX 1630 59 мин.
LG Energy Solution озадачена возросшими затратами и не торопится начинать строительство предприятия в Аризоне 2 ч.
Близится выпуск смартфона Xiaomi 12 Lite 5G со 108-Мп камерой и 120-Гц дисплеем 2 ч.
Представлен смартфон Nokia G11 Plus с 90-Гц дисплеем и 50-Мп камерой 3 ч.
США: попытки закупки контрафактных чипов на фоне дефицита комплектующих привели к росту активности мошенников 3 ч.
В России начаты работы над национальной миссией на Марс вместо проекта ExoMars 3 ч.
Российским сервисным центрам не хватает комплектующих — в ход пойдут детали подержанных гаджетов 3 ч.
Глава Volkswagen считает, что расширение производства отнимет у Tesla слишком много ресурсов 3 ч.
Tesla начала сокращать специалистов, занятых в разработке систем активной помощи водителю 5 ч.
Акции Qualcomm выросли после сообщения о неудачах Apple в разработке собственных 5G-модемов для iPhone 10 ч.