Квантовая интегральная схема

30.06.2022

Австралийские разработчики сообщили о значительном прогрессе в деле разработки квантовых компьютеров. На основе почти 20-летнего багажа научных работ австралийских коллективов молодая компания из Австралии - Silicon Quantum Computing (SQC) - смогла создать первую в мире квантовую интегральную схему. Чип способен моделировать поведение всего одной молекулы - полиацетилена, но делает это намного лучше классических компьютеров.

Созданный и произведенный на предприятии в Сиднее квантовый процессор компании SQC - это аналоговое решение для моделирования квантовых состояний молекул. О настоящем квантовом процессоре с возможностью корректировать ошибки компания пока только мечтает. Но даже симулятор молекул обещает прорыв для этой области, когда производство таких чипов будет налажено в коммерческом масштабе.

Квантовый симулятор химических соединений поможет открыть необычные материалы и вещества для фармацевтики и промышленности. Сейчас мы даже не можем представить себе, какими свойствами будут обладать эти материалы, ведь на обычном компьютере подобные расчеты либо невозможны, либо будут длиться годами, столетиями и даже дольше по мере усложнения соединений.

Для создания первой квантовой интегральной схемы SQC потребовалась реализация трех отдельных технологий. Во-первых, требовалось создать настолько маленькие атомарного размера элементы, чтобы их энергетические уровни выровнялись, и электроны могли легко проходить через них. Во-вторых, необходимо было реализовать возможность настройки энергетических уровней каждого элемента в отдельности, а также всех элементов вместе, чтобы управлять прохождением квантовой информации.

Наконец, важно было научиться контролировать расстояние между элементами с точностью менее нанометра, чтобы элементы оставались достаточно близко друг к другу, но это не мешало бы квантовому когерентному переносу электронов по цепи. Все три технологические задачи были успешно решены и, как подчеркивают разработчики, это произошло на два года раньше запланированного срока.

<< Назад: Польза пивоварения 01.07.2022

>> Вперед: Новый способ омоложения кожи 30.06.2022

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Новый взляд на магнитное поле Земли 31.10.2025

Магнитное поле Земли долгое время считалось относительно стабильной структурой с предсказуемой полярностью. Однако последние исследования японских ученых показывают, что электрическая организация магнитосферы гораздо сложнее и динамичнее, чем предполагалось ранее. Команда исследователей из Киотского, Нагояского и Кюсюского университетов обнаружила, что заряженные области магнитосферы обладают противоположной полярностью по сравнению с традиционными представлениями. Так, утренняя сторона магнитного щита имеет отрицательный заряд, тогда как вечерняя - положительный, вопреки прежним теориям. Юсуке Эбихара из Киотского университета отмечает, что "электрическая сила и распределение зарядов являются следствием, а не причиной движения плазмы". Исследователи пришли к этим выводам с помощью масштабного магнитогидродинамического моделирования, имитирующего взаимодействие солнечного ветра с геомагнитным полем Земли. Моделирование позволило в деталях проследить, как потоки плазмы формируют э ...>>

Влияние белка PF4 на старение крови 31.10.2025

С возрастом наш организм претерпевает множество изменений, в том числе на уровне крови и иммунной системы. Недавние исследования показали, что ключевым фактором этих изменений может быть белок PF4, или platelet factor 4, который играет важную роль в регуляции стволовых клеток костного мозга. Американские ученые из Университета Иллинойса в Чикаго обнаружили, что с возрастом уровень PF4 значительно снижается. Это ослабление контроля над кроветворными стволовыми клетками приводит к нарушению их работы и повышает вероятность развития воспалительных процессов, онкологических заболеваний крови и сердечно-сосудистых проблем. В молодом организме PF4 выполняет функцию "регулятора роста": он контролирует распределение и деление кроветворных стволовых клеток, не позволяя им чрезмерно размножаться. С возрастом эта система контроля ослабевает, клетки начинают делиться чаще, накапливают генетические мутации и постепенно теряют способность создавать полноценные лимфоциты, что ослабляет иммуните ...>>

Музыка юности остается с нами навсегда 30.10.2025

Музыка сопровождает человека всю жизнь, но некоторые мелодии и песни оставляют особенно глубокий след в памяти. Ученые давно замечали, что композиции из подросткового возраста вызывают сильные эмоции даже спустя десятилетия, и недавно международная команда исследователей под руководством Университета Ювяскюля (Финляндия) подтвердила этот эффект научно. В исследовании приняли участие около 2000 человек из 84 стран. Ученые выявили явление, которое они назвали "пиком воспоминаний": эмоциональная привязка к музыке достигает максимума примерно в 17 лет. Именно песни этого периода чаще всего остаются значимыми и вызывают яркие эмоции долгие годы спустя. Интересно, что у мужчин и женщин наблюдаются разные временные рамки этого пика. У мужчин он приходится примерно на 16 лет, тогда как у женщин - на 19. Исследователи объясняют это различие особенностями формирования музыкальной идентичности: юноши чаще ищут самостоятельность и бунт, а девушки связывают музыку с личными отношениями и пере ...>>

Сплав Cr-Mo-Si с уникальными свойствами 30.10.2025

Разработка материалов, способных работать в экстремальных условиях, остается одной из ключевых задач современной инженерии. Особенно это важно для авиации и энергетики, где повышение термостойкости компонентов напрямую влияет на эффективность и надежность оборудования. Международная группа исследователей объявила о создании нового металлического сплава, обладающего уникальным сочетанием свойств: высокой термостойкостью, устойчивостью к коррозии и сохранением пластичности даже при комнатной температуре. Новый сплав содержит хром, молибден и всего 3 атомных процента кремния. Именно кремний способствует формированию плотного слоя оксида хрома на поверхности металла, который действует как невидимый барьер против кислорода и азота при высоких температурах. В отличие от предыдущих сплавов, этот защитный слой формируется без хрупких силицидов, которые обычно снижали пластичность и делали материалы склонными к трещинам. По словам профессора Мартина Гайльмайера из Института технологий Кар ...>>

Открыт лед, замерзающий при комнатной температуре 29.10.2025

Изучение воды продолжает приносить удивительные открытия: несмотря на то, что эта жидкость кажется хорошо известной, она способна проявлять необычные свойства в экстремальных условиях. Международная команда ученых недавно обнаружила новый вид льда, который формируется при комнатной температуре, если вода подвергается сильному давлению. Это открытие не только расширяет наши знания о воде, но и помогает лучше понять процессы в недрах планет и их спутников. Исследователи из Корейского института стандартов и науки совместно с европейскими коллегами, работающими на рентгеновском лазере на свободных электронах (XFEL) в Германии, провели серию экспериментов с водой в динамической ячейке с алмазными наковальнями. Давление изменялось от 0,001 гигапаскаля до 120 гигапаскалей в секунду - в миллионы раз выше атмосферного, при этом температура поддерживалась около 25 °C, близкой к комнатной. В течение сотен циклов ученые наблюдали, как вода многократно замерзает и тает, фиксируя каждый этап с ис ...>>

Случайная новость из Архива Сверхпрочная стена из аэрогеля 07.05.2019 Китайские ученые создали прочный материал из графенового аэрогеля и спрессовали его в кирпичи для строительства небольшой стены. В итоге они получили стену, которая может выдержать температуру до 750 градусов по цельсию и давление в 47 МПа. По словам ученых, графен выдерживает деформацию более 97% и не имеет верхнего предела по количеству кирпичей, из которых можно построить стену. Химики считают, что из этого метаматериала можно строить прочнейшие защитные сооружения. Графен является одним из самых прочных материалов, созданных человеком. Он представляет собой слой решетки шестиугольников из атомов углерода. Открытие ученых из Массачусетского технологического института (MIT) в области исследования графена стало главным научным прорывом 2018 года по версии журнала Physics World. Согласно исследованию ученых из MIT под руководством Пабло Джарийо-Эрреро, двумерный материал графен может вести себя и как изолятор, и как сверхпроводник - в зависимости от того, под каким углом расположены его слои относительно друг друга. В 2018 году специалисты Технического университета Чалмерса (Швеция) воспользовались еще одним свойством графена - возможностью преобразовывать тепло в электричество - для создания нового вида радиационного детектора. Кроме того, как установили ученые США, два слоя графена на подложке из карбида кремния под воздействием внезапного удара могут временно приобрести алмазную прочность.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025