Сегодня 06 февраля 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В США заложили основу для компактных квантовых чипов на ловушках ионов

Квантовые компьютеры в решении сложных задач обещают значительное превосходство над классическими суперкомпьютерами, но для этого им нужны высокая стабильность и масштабируемость. Это в полной мере относится к системам на ловушках ионов, особенно любимых российскими учёными. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) нашли возможность повысить стабильность кубитов на ионах и сделать это в масштабе чипа.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT 5.2/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT 5.2/3DNews

Традиционные установки с ловушками ионов полагаются на громоздкое внешнее оптическое оборудование — так называемые оптические столы, что затрудняет реализацию масштабных платформ. Чтобы превзойти это ограничение, учёные из MIT и MIT Lincoln Laboratory разработали фотонные чипы, в которых оптические элементы для управления лазерами изготовлены непосредственно на поверхности микросхем. Более того, интегрированные оптические компоненты помогли на порядок сильнее охладить ионы и повысить стабильность кубитов, что определённо приближает созданием имеющих практическую ценность квантовых компьютеров.

В работе лазерных систем охлаждения существует такое фундаментальное ограничение, как предел Доплера. Лазерные импульсы в виде потока фотонов поглощаются ионами в ловушках, что снижает частоту их колебаний и энергию, а это и есть охлаждение, необходимое для минимизации ошибок при алгоритмической работе кубитов. При этом происходит спонтанное излучение фотонов ионами, что повышает температуру системы. Предел Доплера — это баланс между внешней накачкой, охлаждающей ионы, и внутренним саморазогревом системы. Новая разработка позволила в 10 раз опустить нижнюю границу этого предела, давая возможность сильнее охлаждать ионы в ловушках.

Технически это реализовано в виде изготовления на чипе наноразмерных оптических антенн. Эти антенны должны скрещивать два лазерных луча с разной поляризацией, чтобы на выходе получилось нечто вроде чередования фотонных вихрей. Это называется поляризационно-градиентным охлаждением, при котором колебания ионов в пространстве — потеря ими энергии и охлаждение — происходят намного интенсивнее, чем при прямом облучении. Ранее такое тоже практиковалось, однако реализация схемы на чипе повысила стабильность процесса и обещает более простую масштабируемость в будущем.

Ускоренное и глубокое охлаждение непосредственно на чипе уменьшает зависимость от внешней оптики, облегчает интеграцию большого числа кубитов и улучшает перспективы практического применения квантовых компьютеров. Исследователи планируют продолжить работу над оптимизацией таких систем, рассчитывая дойти до этапа создания квантовых процессоров на ловушках ионов.

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Аутентичность и детализация: разработчики ремейка «Готики» рассказали, как оживляли мир и персонажей в игре 41 мин.
Пользователи устроили массовые протесты против отключения GPT-4o — он стал их другом, партнёром и наставником 2 ч.
«Просто безумие»: разработчики Baldur’s Gate 3 отреагировали на анонс сериала по Baldur’s Gate 3 2 ч.
Windows 11 научится передавать музыку сразу на несколько Bluetooth-наушников, но большинство ПК не будет поддерживать эту функцию 3 ч.
Team Cherry прокачала Hollow Knight для Switch 2, PS5, Xbox Series X и S, а ПК-версию снабдила поддержкой ультрашироких мониторов 4 ч.
Европа обвинила TikTok в том, что его бесконечная лента вызывает привыкание 4 ч.
Биткоин едва не провалился ниже $60 000, но отскочил 4 ч.
Apple заморозила создание ИИ-ассистента по укреплению здоровья 5 ч.
Google Meet получил голосовой перевод в реальном времени, но это не бесплатно и пока без русского 7 ч.
Градостроительная стратегия Timberborn отправит игроков в мир, где бобры пережили людей — сюжетный трейлер и дата выхода из раннего доступа 8 ч.
SpaceX возобновила испытание мегаракеты Starship — новый полёт не за горами 2 ч.
Конец эпохи Intel: TSMC вот-вот может стать крупнейшим работодателем в полупроводниках 3 ч.
Получено прямое доказательство причин неоднородности магнитного поля Земли — виноваты загадочные структуры в мантии 3 ч.
Время — деньги: SiTime отчиталась о росте на рынке ЦОД и объявила о покупке смежных активов Renesas Electronics 3 ч.
ИИ-пирамида: M5Stack представила мини-компьютер AI Pyramid Computing Box в необычном корпусе 4 ч.
ИИ помог палеонтологам распознавать динозавров по окаменевшим следам 4 ч.
Флагманские беспроводные наушники Sony WF-1000XM6 выйдут на следующей неделе 4 ч.
Затраты четырёх американских гиперскейлеров на ИИ ЦОД и оборудование превысят в 2026 году $650 млрд 4 ч.
Грядет подорожание кулеров из-за подскочивших цен на медь и олово 4 ч.
Мировые продажи полупроводников вырастут до $1 трлн уже в этом году — на четыре года раньше, благодаря ИИ 5 ч.