Сегодня 04 июля 2025
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Теги → квантовые вычисления

В США получили Q-кремний — новый магнитный материал для квантовых компьютеров и чипов на спинтронике

Основа микроэлектроники — кремний — может продолжить жизнь в эпоху квантовых компьютеров, заявили учёные из США. Для этого они получили новый материал из аморфного кремния, который назвали Q-кремний. Необычной особенностью Q-кремний стала намагниченность при комнатной температуре, что открывает путь к использованию в электронике спинов электронов вместо зарядов.

 Источник изображения: Pixabay

Источник изображения: Pixabay

Открытие сделали учёные из Университета штата Северная Каролина (NCSU). Они облучали обычный аморфный кремний короткими (наносекундными), но мощными лазерными импульсами. Кремний плавился и быстро подвергался охлаждению. После такой процедуры «закаливания» получался материал с нетипичными для кремния свойствами — он начинал магнититься без приложения внешнего магнитного поля. Иначе говоря, кремний превращался в ферромагнетик при комнатной температуре.

Подобное свойство может помочь объединить в одном кремниевом чипе обычные электронные цепи и цепи, построенные на работе с магнитным моментом электрона. Это молодой раздел электроники, и он называется спинтроника. К преимуществам спинтроники можно отнести высочайшую энергоэффективность, поскольку цепи оперируют не токами с их высокими потерями мощности, которая рассеивается теплом, а спинами электронов. Также спинтроника обещает лечь в основу квантовых компьютеров, которые используют магнитный момент электрона как кубит.

О своей работе учёные сообщили в журнале Material Research Letters. Принесёт ли Q-кремний практическую ценность или нет, это современной науке неизвестно. Будем надеяться, что открытие окажется полезным.

Google заявила о достижении квантового превосходства — квантовый компьютер решил задачу в 220 млн раз быстрее обычного

На сайте ArXiv обнаружился препринт статьи исследователей Google, в котором заявлено о достижении компанией квантового превосходства в вычислениях. Это означает, что квантовые компьютеры за секунды справляются с алгоритмами, на решение которых классическим компьютерам требуются десятки и даже тысячи лет. Четыре года назад компания уже объявляла о подобном достижении, но его оспорили. Сегодня Google уверена в себе как никогда.

 Источник изображения: Google

Источник изображения: Google

Ещё в 2019 году Google заявила, что её 53-кубитовый компьютер Sycamore за 200 секунд выполнил алгоритм, на исполнение которого суперкомпьютеру IBM Summit потребовалось бы 10 тыс. лет. Тем самым компания заявила о достижении квантового превосходства. За такое заявление Google подверглась аргументированной критике и затихла на долгие четыре года. Новая работа — «Фазовый переход в случайной выборке цепей» — фактически повторяет предыдущий эксперимент, но уже на более мощной 70-кубитовой вычислительной платформе. Для квантовых систем с их бесконечной вероятностью значений от 0 до 1 на каждом кубите увеличение платформы на 25 кубитов экспоненциально или в сотни миллионов раз увеличивает квантовую производительность.

С таким ростом производительности Google надеется закрепиться в области, куда ещё не ступала нога айтишника. С практической точки зрения алгоритм не имеет никакой ценности — на квантовых схемах генерируются случайные состояния, а система их считывает до нарушения когерентности (разрушения квантового состояния). По словам Google, на 70 кубитах задача решается за 6,5 с. Самый мощный суперкомпьютер современности — экзафлопсный Frontier — будет исполнять этот же алгоритм 47 лет. Заметим, это не 10 тыс. лет, как в предыдущем заявлении, но тоже впечатляет. Вероятно, Google сделала выводы из нападок на неё в прошлый раз и решила выступить не так радикально.

Кстати, специалисты Google, по заявлению The Telegraph, также далеко обогнали китайских коллег, которые, по словам издания, считаются лидерами в области квантовых вычислений.

В статье специалисты компании резюмируют: «Мы пришли к выводу, что наша демонстрация находится в режиме за пределами классических квантовых вычислений». Иными словами, классические системы не способны обрабатывать квантовые алгоритмы за разумное время. В интервью изданию The Telegraph исполнительный директор занятой квантовыми проблемами компании Riverlane Стив Брайерли (Steve Brierley) заявил: «Споры о том, достигли ли мы или действительно можем достичь квантового превосходства, теперь разрешены».

Но всё ли так хорошо? Глава компании Universal Quantum из Брайтона Себастьян Вайдт (Sebastian Weidt) отметил, что было бы неплохо, если бы квантовые компьютеры показали больше практической ценности. В ответ на заявление Google он сказал: «Это очень хорошая демонстрация квантового преимущества. Хотя с академической точки зрения это большое достижение, используемый алгоритм не имеет практического применения в реальном мире».

Тем самым Google доказала квантовое превосходство в области, которая не имеет никакой практической ценности. Впрочем, это не совсем так. Ценность есть и заключается она в изучении устойчивости квантовых вычислений к шумам, а это краеугольный камень будущих универсальных квантовых компьютеров.

В то же время даже такой синтетический алгоритм позволил узнать нечто новое об устойчивости квантовых состояний к помехам. Специалисты смогли оценить влияние ошибок на результаты вычислений, что в ряде случаев вело к появлению новых состояний в системе. Эти оценки могут помочь в исправлении ошибок или в смягчении их влияния на конечный результат. Но можно ли это назвать квантовым превосходством? В любом случае, Google снова выбросила на арену научных споров «красную тряпку». Это гарантировано вызовет волну новых диспутов на тему квантового превосходства и это просто замечательно. Истина рождается в споре.


window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Представлен российский сервер Java-приложений WildBoss Pro, способный заменить IBM WebSphere Application Server и Oracle GlassFish Server 2 ч.
Надёжный инсайдер: Techland отменила амбициозную фэнтезийную RPG, но занялась новой Call of Juarez 2 ч.
После ухода генерального директора Илья Суцкевер был вынужден возглавить основанный им стартап Safe Superintelligence 2 ч.
Конец эпохи: Intel закрыла приложение Unison для синхронизации ПК и смартфонов 7 ч.
Минюст США убедил Google и Apple не блокировать TikTok, пообещав их не штрафовать 7 ч.
Destiny: Rising не заставит себя долго ждать — дата выхода и новый геймплейный трейлер 11 ч.
Anthem уйдёт в вечный офлайн — Electronic Arts скоро отключит серверы провального шутера 12 ч.
«Базальт СПО» представила в Китае российский ПАК с китайскими чипами Loongson 13 ч.
Петиция «Прекратите убивать игры» набрала миллион подписей для рассмотрения в Евросоюзе, но борьба ещё не окончена 14 ч.
Аналитики раскрыли продажи Death Stranding 2: On the Beach — игра уже стала хитом на PlayStation 5 15 ч.
Мировые поставки умных часов падают уже пять кварталов к ряду — сильнее всего у Apple и Samsung 3 мин.
У Tesla Optimus проблемы с «мускулами» и «разумом» — это отложит старт массового производства 45 мин.
Грузовик «Прогресс МС-31» отправился к МКС с припасами и наборами для опытов 56 мин.
Облако с ИИ: Alibaba расширяет ЦОД в Малайзии и на Филиппинах 3 ч.
Китайские регуляторы надеются одобрить первый автомобиль с автопилотом третьего уровня в следующем году 3 ч.
МТС запустит на транспортной сети сервисные маршрутизаторы BRAS/BNG собственной разработки 4 ч.
CoreWeave стала первым облачным клиентом Nvidia, запустившим эксплуатацию ускорителей Blackwell Ultra 6 ч.
E Ink придумала встроить в тачпад ноутбука экран на электронных чернилах — для общения с ИИ и не только 10 ч.
Новая статья: ИИтоги июня 2025 г.: ой, да было бы что заменять! 11 ч.
Transcend выпустила свой самый быстрый SSD для ПК — MTE260S со скоростью до 14 000 Мбайт/с 13 ч.