Квантовый переводчик для сетей будущего

13.07.2025

Развитие квантовых технологий обещает изменить представление о вычислениях, безопасности данных и телекоммуникациях. Однако, чтобы квантовые компьютеры могли взаимодействовать друг с другом на больших расстояниях, необходима стабильная передача информации между их "языками" - микроволнами и оптическим светом. Именно эту задачу попытались решить ученые из Университета Британской Колумбии, предложив уникальный подход к созданию так называемого "квантового переводчика".

Работа исследователей направлена на устранение одного из главных технических барьеров на пути к полноценному квантовому интернету. Они разработали чип на основе кремния - материала, широко используемого в производстве классических процессоров. Этот миниатюрный преобразователь способен с высокой точностью и минимальными помехами трансформировать микроволновые сигналы в оптические и наоборот. По словам Мохаммада Халифы, одного из авторов исследования, устройство работает почти как идеальный переводчик, который передает смысл без искажений и шума.

Квантовые компьютеры обрабатывают данные в форме микроволн, но такие сигналы не подходят для передачи на большие расстояния. В отличие от них, оптические импульсы - например, в оптоволоконных сетях - отлично справляются с этой задачей. Проблема в том, что преобразование одного типа сигнала в другой крайне чувствительно к ошибкам: малейшее искажение разрушает квантовую запутанность - фундаментальное явление, при котором частицы остаются связаны между собой вне зависимости от расстояния.

Новое устройство использует искусственные магнитные дефекты, встроенные в кремниевую структуру. При подаче сверхслабого сигнала - в миллионные доли ватта - электроны внутри этих дефектов начинают менять тип сигнала, сохраняя при этом квантовые свойства. Одним из преимуществ такой технологии является ее совместимость с существующими сверхпроводящими элементами и производственными методами.

Еще одной важной особенностью разработки является ее двусторонняя работа: устройство может конвертировать сигналы в обоих направлениях, что делает возможным не только передачу, но и полноценный обмен квантовой информацией. Как отмечают ученые, без такой технологии квантовые компьютеры оставались бы лишь локальными машинами, неспособными к объединению в сеть.

Хотя пока речь идет о теоретической модели, перспективы практической реализации вполне реальны. Руководитель проекта Джозеф Салфи подчеркивает, что в будущем подобные преобразователи смогут встраиваться прямо в существующую телекоммуникационную инфраструктуру, открывая дорогу к построению квантового интернета - защищенной, сверхбыстрой и принципиально новой глобальной сети.

<< Назад: Шпинат полезен для мышц 13.07.2025

>> Вперед: Сиеста орангутанов 12.07.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Найдена связь между непереносимостью глютена и муковисцидозом 04.12.2018 Международная исследовательская группа из Италии и Франции обнаружила нового "виновника" в развитии целиакии - мутацию гена трансмембранного регулятора муковисцидоза. Открыти позволяет разработать терапевтические подходы к лечению целиакии. Целиакия - тяжелое расстройство кишечника, вызванное повреждением ворсинок тонкой кишки некоторыми пищевыми продуктами, содержащими определенные белки. В числе этих белков глютен (клейковина) - вещество, содержащееся в пшенице, ржи и ячмене. Некоторые люди генетически предрасположены к этому заболеванию, но механизм болезни запускают внешние факторы. Когда люди, страдающие от целиакии, питаются пищей, содержащей глютен, их иммунная система вызывает ответ на клетки собственного организма, нанося ущерб поверхности слизистой оболочки тонкого кишечника. Около 1 из 100 человек страдают от целиакии, причем чаще всего она встречается у пациентов, страдающих таким наследственным заболеванием, как муковисцидоз (кистозный фиброз). "Это совпадение заставило нас задуматься, существует ли связь между двумя заболеваниями на молекулярном уровне", - сказал Луиджи Майюри из Университета Восточного Пьемонта (Италия). Кистозный фиброз характеризуется накоплением толстого слоя липкой слизи в легких или в кишечнике пациента. Эта болезнь вызвана мутациями гена трансмембранного регулятора муковисцидоза (CFTR). Одноименный белок, регулируемый этим геном, участвует в транспорте ионов хлора через мембрану клетки и играет важную роль в поддержании уровня слизистой жидкости - когда же он терпит неудачу, слизь засоряется. Кроме того, сбой CFTR вызывает ряд дополнительных реакций в легких и других органах, включая кишечник, путем активации иммунной системы. Эти эффекты очень похожи на ответы организма, вызванные клейковиной у пациентов с целиакией. Ученые более подробно рассмотрели молекулярные основы этих сходств. Клейковину трудно переваривать, так что относительно длинные белковые части - пептиды - поступают в кишечник. Используя клеточные линии кишечника человека, чувствительные к глютену, исследователи обнаружили, что один специфический пептид, P31-43, непосредственно связывается с CFTR и ухудшает его функцию. Более того, оказалось, что взаимодействие между P31-43 и CFTR может быть приостановлено усилителем работы CFTR под названием VX-770. Чтобы это проверить, ученые провели эксперимент. Для начала они вживили VX-770 в клетки кишечника или в образцы тканей, собранные у пациентов с целиакией. Затем подвергли их воздействию P31-43 - и пептид при этом не вызывал иммунной реакции. Таким образом, исследователи сделали вывод, что VX-770 защищает чувствительные к клейковине эпителиальные клетки от вредного воздействия глютена. Кроме того, исследователи обнаружили, что VX-770 может избавить мышей, чувствительных к глютену, от симптомов болезни в кишечнике, вызванных этим белком. До сих пор лечение от целиакии не разработано. Единственная терапевтическая стратегия - соблюдение строгой диеты. Однако текущее исследование является многообещающим шагом на пути к разработке подходящей терапии. Как показало исследование, препараты, которые были разработаны для лечения кистозного фиброза, также могут быть изучены в качестве отправной точки для разработки лекарственного средства от целиакии.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026