Сегодня 22 января 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные придумали идеальную квантовую платформу — у неё ядерные кубиты, но существует она пока лишь в теории

Одни из самых стабильных кубитов можно получить из атомных ядер. Квантовые состояния ядер могут сохраняться часами, но управлять ими напрямую фотонами было нельзя, а ведь оптика остаётся основой для организации квантовой связи и квантового интернета. Группа учёных из Массачусетского технологического института нашла решение проблемы и открыла новый способ управления атомными ядрами как кубитами с помощью фотонов.

 Источник изображения: MIT

Источник изображения: MIT

Фотоны как кванты (порции) энергии электромагнитного излучения почти не взаимодействуют с атомными ядрами, а их собственные частоты отличаются на шесть–девять порядков. В обычных условиях фотоны воздействуют на спины электронов вблизи атомных ядер, и это воздействие опосредованно передаётся на спины ядер. Было бы заманчиво напрямую воздействовать фотонами как переносчиками информации на вычислительные или запоминающие кубиты в виде ядерных спинов. Но как?

«Мы нашли новый, мощный способ взаимодействия ядерных спинов с оптическими фотонами из лазеров, — сказала Паола Каппелларо (Paola Cappellaro), профессор ядерной науки и инженерии. — Этот новый механизм связи позволяет контролировать и измерять их [спины], что теперь делает использование ядерных спинов в качестве кубитов гораздо более перспективным». Но пока только в теории, о чём надо помнить. Постановка эксперимента будет на следующем этапе исследования.

Новый подход использует такие свойства некоторых ядер, как присущий им электрический квадруполь. Через него ядро взаимодействует с окружающей средой и на это взаимодействие можно оказывать влияние квантами света и, следовательно, тем самым оказывать влияние на само ядро — на его ядерный спин, записывая или считывая состояние кубита на этом ядре. Такое воздействие оказывается практически прямым: в зависимости от длины волны фотона спин поворачивается на тот или иной угол.

Выше на иллюстрации схематически показано, как два лазерных луча с разной длиной волны могут влиять на электрические поля (изображены розовым на рисунке), окружающие атомное ядро (овалы на рисунке), воздействуя на эти поля таким образом, что спин ядра отклоняется в определенном направлении, как показано стрелкой. И это отклонение строго связано с частотой входящего луча (фотона).

Это открытие имеет множество потенциальных применений от квантовой памяти, которую изменяют или считывают фотоны, и эта информация тут же передаётся в сеть, до системы вычислений, датчиков и спектроскопии. Ждём лабораторных подтверждений предложенной теории. Миру нужны квантовые компьютеры.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Вечерний 3DNews
Каждый будний вечер мы рассылаем сводку новостей без белиберды и рекламы. Две минуты на чтение — и вы в курсе главных событий.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Microsoft отныне разрешает OpenAI пользоваться облачными сервисами конкурентов 36 мин.
Windows 11 получила игровой оверлей Edge Game Assist в стиле Steam с подсказками и гайдами 2 ч.
Хардкорный режим, скачки и три сюжетных дополнения: Warhorse рассказала, как будет поддерживать Kingdom Come: Deliverance 2 после релиза 10 ч.
HPE проводит расследование в связи с заявлением хакеров о взломе её систем 10 ч.
«Мы создали CRPG нашей мечты»: продажи Warhammer 40,000: Rogue Trader превысили миллион копий 11 ч.
Создатели Lineage и Guild Wars отменили MMORPG во вселенной Horizon Zero Dawn и Horizon Forbidden West 11 ч.
Instagram начал переманивать блогеров из TikTok денежными бонусами до $50 тысяч в месяц 12 ч.
Eternal Strands, Starbound, Far Cry New Dawn и ещё шесть игр: Microsoft рассказала о ближайших новинках Game Pass 13 ч.
ИИ превзойдёт человеческий разум в течение двух-трёх лет, уверен глава Anthropic 13 ч.
Keep Driving вышла на финишную прямую — новый трейлер и дата релиза ностальгической RPG о путешествии по стране на своей первой машине 14 ч.