• Виктор
  • Статьи
  • 1 мин. чтения

Физики предложили способ сделать квантовые компьютеры дешевле и практичнее


© Matthias Weinberger / flickr / Автор: Regulus Tremerus

В своей работе исследователи использовали архитектуру квантового компьютера, основанную на заряженных частицах — ионах, удерживаемых в пространстве при помощи электромагнитных полей. В такой системе кубиты — квантовые биты информации — представлены в форме стабильных электронных состояний каждого иона. Чтобы квантовый компьютер имел прикладную ценность, нужно обладать возможностью квантово запутать — то есть связать в общую систему — несколько кубитов. И для этого, как правило, используют лазер.

Авторы нового исследования показали, что без этого сложного и дорогого инструмента можно обойтись, если для управления квантовыми состояниями кубитов применить магнитные поля особой структуры. Предложенный ими метод основан на осциллирующем градиенте радиочастотного магнитного поля в сочетании с микроволновыми магнитными полями, то есть на сумме полей разных частотных диапазонов.

Использовать магнитные поля для контроля кубитов дешевле и практичнее, чем лазеры, однако до сих пор этот метод уступал лазерному по надежности. Авторы работы показали, что их подход позволяет получить уровень достоверности не ниже 68% при квантовом запутывании двух кубитов — той же отметки ранее достигли лазерные методы.

Микроволновые технологии для управления лазерами позволят сделать ионные квантовые компьютеры более масштабируемыми: поскольку новый способ может одновременно квантово запутывать разные пары ионов без повышения сложности, он имеет потенциал в реализации крупномасштабных квантовых процессоров такого типа. Исследователи также показали, что их метод устойчив к декогеренции — процессу потери записанной информации.

Авторы работы считают, что в сочетании с маломощным светом, подаваемым через интегрированную в ионную ловушку фотоникой, и встроенными детекторами для считывания кубитов их технология позволит создать высокоточные и полностью интегрированные в чип квантовые компьютеры.

Подробнее о новом подходе рассказано в статье, опубликованной в журнале Nature.


Source: https://lib.zaplata.ru/nauka/fiziki-predlojili-sposob-sdelat-kvantovye-komputery-deshevle-i-praktichnee.html

Межтекстовые Отзывы
Посмотреть все комментарии
guest

Физики синтезировали новый изотоп магния

©S.M. Wang, Fudan University & Facility for Rare Isotope Beams, MSU / Автор: Дмитрий Жуков Магний — 12-й...

Игра в орлянку оказалась не такой объективной, как считалось

Игра в орлянку оказалась не такой объективной, как считалось / © phys.org / Автор: Sycophanta Duccius Есть множество...

Ученые узнали, какой «отпечаток» на костях оставляет удар молнии

Образец кости до, во время и после (слева направо) воздействия на него тока / ©www.sciencealert.com / Автор: Анастасия...

Спад антропогенных выбросов СО2 во время пандемии никак не помешал росту его концентрации в атмосфере

Океан поглощает не менее четверти от антропогенных выбросов углекислого газа. Однако по мере потепления он будет делать это...

У ученых до сих пор нет единой теории происхождения шаровых молний

Шаровая молния на гравюре XIX века / Автор: Pinaria Caprarius Заместитель директора Московского института электроники и математики имени...

Китайские инженеры научились добывать водородное топливо из морской воды

©Nanjing Tech University / Автор: Caristania Fabricius Водород считается одним из самых перспективных видов топлива будущего. Его сжигание...

Двухступенчатые алмазные наковальни, или Как достичь давления в девять миллионов атмосфер

Расширение диапазона давлений, достижимых с помощью алмазной наковальни, позволяет исследовать экзотические кристаллические структуры, такие как нитрид рения Re7N3....

Большой адронный коллайдер «подсказал», где искать частицы темной материи

Визуализация продуктов столкновения двух пучков протонов в Большом адронном коллайдере. Идея искать следы частиц темной материи в данных,...

Получена новая кристаллическая форма кремния

Структура 4Н-кремния на фоне микрофотографии реального кристалла, полученной электронным микроскопом / ©Thomas Shiell, Timothy Strobel, Carnegie Institution for...

В составе астероидов заподозрили неизвестные типы «сверхплотной» материи

Астероид Психея в представлении художника / © NASA / Автор: Milonia Larcius В середине XX века советский физик-ядерщик...

Физики не увидели распад ложного вакуума — вопреки тому, что написали СМИ

© Newcastle University / Автор: Lampronia Auxilius Многие российские СМИ дали новости вроде «Физики увидели распад ложного вакуума»....

Японские ученые испытали подземную навигацию с использованием космических частиц

Появление мюонов в атмосфере: взгляд художника / ©The Royal Society / Автор: Анастасия Кожевникова Не секрет, что системы...

Японский ученый предложил глобальную систему синхронизации часов

©Decorativos Matisses / Автор: Pinaria Caprarius Современная экономика и технологии требуют сверхточного измерения времени, и атомные часы позволяют...

Инженеры рассчитали самый эффективный способ выиграть марафон за чужой счет

Кенийский легкоатлет Элиуд Кипчоге во время марафона в Вене. / © Alex Halada, AFP / Автор: Regulus Tremerus...

Большой адронный коллайдер возобновил работу после трехлетней модернизации

©CERN / Автор: Сергей Данилов Согласно официальному пресс-релизу, возобновление работы ускорителя ознаменовалось запуском двух пучков протонов в противоположных...

Объединяй и властвуй — как создать из квантовых компьютеров квантовый интернет

©Pixabay / Автор: Sycophanta Duccius (Окончание. Начало см. тут: 1, 2, 3). Это началось очень, очень давно. В 9 вечера...

Физики выяснили, как лучше всего останавливать песчаные дюны

© Shena Tschofen / flickr / Автор: Cloelia Andronicus По мере расширения пустынь песчаные дюны все больше угрожают...

Физики создали «оптоволокно» из воздуха

©Douglas Muth / Автор: Дмитрий Жуков Оптоволоконные кабели помогают передавать цифровой сигнал с минимальными потерями. Их основу составляет...

Физики предложили способ сделать квантовые компьютеры дешевле и практичнее

© Matthias Weinberger / flickr / Автор: Regulus Tremerus В своей работе исследователи использовали архитектуру квантового компьютера, основанную...

Черные дыры могут существовать в парах на безопасном расстоянии друг от друга и не сталкиваться

Две черные дыры могут удерживаться на фиксированном расстоянии друг от друга, когда их гравитация (красные стрелки) компенсируется расширением...