• 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

Разработана дешевая технология получения питьевой воды из сухого пустынного воздуха

Тестирование прототипа устройства для получения воды из воздуха с помощью новой супергигроскопичной полимерной пленки / © Youhong Guo...

Закручивание бумаги при печати объяснили с научной точки зрения

Кадр из сериала «Офис» / © nbc.com Бумага активно используется уже минимум две тысячи лет. Тем не менее...

Физики синтезировали новый изотоп магния

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

Физики изучили ударные волны при открытии шампанского

©Svante Adermark / Автор: Дмитрий Жуков Игра шампанского начинается с «зарождения» — нуклеации — пузырьков на стеклянной стенке....

Умирающие звезды заподозрили в «засеве» космоса углеродными нанотрубками

Туманность Кольцо (NGC 6720, M 57 или Мессье 57) / ©AURA, STScI, NASA / Автор: Александр Литвинов Описание...

Свет заставил воду испаряться без нагрева

Клубы светлого конденсата на стекле — это испарение воды из гидрогеля под действием зеленого света без нагрева /...

От тестирования космической электроники до лечения рака: ренессанс старого ускорителя

Линейный ускоритель протонов в ИЯИ РАН в Троицке /©Елена Либрик, Научная Россия / Автор: Euclio Drusus Территория у...

Математики создали уравнение для точного описания движения жидкостей и газов в сложных средах

Схема движения частицы в молекулярной решетке и новая формула диффузионного движения / © Бристольский университет / Автор: Telestis...

Создано двухмерное сверхтвердое тело

Создано двухмерное сверхтвердое тело / ©www.sciencealert.com / Автор: Visellia Orfius Существование сверхтвердых тел было предсказано в 1969 году...

Энергия от окон: ученые изобрели почти прозрачные солнечные батареи

Небоскребы в Шанхае / ©Ermell, Wikimedia Commons / Автор: Ptolemocratia Acerronius Исследовательская группа из японского Университета Тохоку разработала...

Американские физики на доли секунды создали «горящую» плазму, необходимую для термоядерного синтеза

Иллюстрация эксперимента: лучи лазера проникают в хольраум с обоих концов и нагревают мишень. / © Lawrence Livermore National...

Физики вывели формулу для формы яблока и подтвердили ее экспериментально

Как физики видят яблоко / © Harvard SEAS / Автор: Milonia Larcius Форма яблока — одна из самых...

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...

Стали известны имена лауреатов Нобелевской премии по физике — 2021

Объявление лауреатов Нобелевской премии по физике за 2021 год / © AFP 2021, Jonathan Nackstrand / Автор: Telestis...

Это прорыв — созданы надежные кубиты в ультрахолодных полярных молекулах

Экспериментальная установка / © Gregory et al. / Автор: Владимир Богданов Одно из существенных ограничений при создании квантового...

Крошечные подводные дюны могут рассказать о формировании рельефа Марса

© Flickr / Автор: Дмитрий Жуков Ученые из Университета Кампинас (Бразилия) и Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе (США) подробно...

Физики создали квантовую нейросеть, способную к обучению

© Los Alamos National Laboratory / Автор: Pinaria Caprarius Квантовые нейронные сети вызывают ажиотаж вокруг возможности эффективного анализа...

Первые наблюдения сверхтяжелого кислорода-28 поставили под сомнение теории строения атомного ядра

Riken RI Beam Factory ускоряет тяжелые изотопы в кольцевом циклотроне, с помощью сверхпроводящих магнитов / © Riken, Nishina...

Магнитное поле помогло лазерам сжать капсулу с термоядерным топливом

Измеренное распределение плотности плазмы в момент сжатия в отсутствие магнитного поля (слева) и после приложения к капсуле поля...

Кандидат в унобтаний: при получении ридберговских поляритонов драгоценные камни оказались лучше искусственных кристаллов

Кристалл минерала куприта, обладающего множеством необычных полупроводниковых свойств / © pinterest.org / Автор: Андрей Чернов На первый взгляд...