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:

Звуки капель ускоряют прорастание на 30% 20.05.2026

Растения обладают удивительной чувствительностью к окружающему миру, и новые исследования показывают, что они способны воспринимать даже звуки. Ученые обнаружили, что семена риса ускоряют свое прорастание, реагируя на шум дождя. Этот механизм помогает растениям лучше приспосабливаться к изменяющимся условиям окружающей среды и может играть важную роль в их выживании. В ходе экспериментов исследователи записывали звуки дождя разной интенсивности. Оказалось, что падение капель создает значительное звуковое давление - сравнимое с тем, которое фиксируют на небольшом расстоянии от двигателей реактивных самолетов. Хотя такие звуки находятся за пределами человеческого слуха и плохо передаются из воды в воздух, они вполне способны влиять на семена, находящиеся под тонким слоем воды или почвы. Ученые провели серию опытов с посевным рисом, который традиционно высевают в увлажненную почву или под слой воды. Семена помещали в лужи глубиной 2,5-3 сантиметра и воспроизводили звуки дождя. Небол ...>>

Volkswagen ID. Polo GTI 20.05.2026

Volkswagen продолжает развивать легендарную линейку GTI, перенося ее дух в эпоху электромобилей. Компания официально представила ID. Polo GTI - первый полностью электрический "горячий" хэтчбек, который сочетает в себе современные технологии и фирменный драйверский характер моделей GTI, история которых началась еще в 1976 году с первого Golf GTI. Премьера новинки прошла во время знаменитой 24-часовой гонки на Нюрбургринге. Электромотор на передней оси развивает 222 л.с. (166 кВт) и выдает 290 Нм крутящего момента. Разгон с 0 до 100 км/ч занимает 6,8 секунды. Хотя динамика не претендует на звание рекордной в классе, Volkswagen сделал акцент на точной управляемости и узнаваемом "GTI-настроении". Для этого автомобиль оснастили блокировкой переднего дифференциала, адаптивной спортивной подвеской DCC и прогрессивным рулевым управлением. ID. Polo GTI использует ту же батарею емкостью 52 кВтч с химией NMC, что и обычная версия модели. Запас хода по циклу WLTP достигает 424 км. Поддержива ...>>

Коты охотнее разговаривают с мужчинами 19.05.2026

Домашние кошки всегда считались довольно сдержанными и избирательными в проявлении эмоций. Однако новое исследование показало, что наши пушистые питомцы гораздо активнее используют голос при общении с мужчинами, чем с женщинами. Это открытие помогает глубже понять особенности кошачьего поведения и природу их отношений с человеком. Ученые из Университета Анкары проанализировали реакцию 31 домашнего кота. Владельцы записывали на видео поведение животных в первые минуты после возвращения домой, стараясь вести себя максимально естественно. Результаты оказались весьма примечательными: в среднем за первые 100 секунд после прихода мужчины коты издавали 4,3 различных вокализации - мяуканье, мурлыканье или характерные "чириканья". При появлении женщины этот показатель составил всего 1,8. Исследователи изучили 22 разных типа поведения кошек, включая трение о ноги, зевки и реакцию на еду. Единственным значимым различием между мужчинами и женщинами оказалась именно частота вокализаций. Возра ...>>

Умная сушилка Xiaomi Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 19.05.2026

Компания Xiaomi представила новую модель Mijia Smart Clothes Drying Machine 3 - инновационный многофункциональный комплекс, который кардинально меняет представление о сушке одежды и организации балконного пространства. Главное преимущество новинки заключается в гибкой системе организации. Устройство оснащено четырьмя независимыми зонами, благодаря чему одновременно можно сушить совершенно разные типы вещей - от легкого белья и носков до объемных одеял и верхней одежды. Для этого предусмотрено 38 открытых крючков, 32 вращающихся зажима, 20 выдвижных стержней и две специальные сетки, что позволяет оптимально использовать каждый сантиметр пространства. Еще одна яркая особенность - встроенное интеллектуальное освещение. 42-дюймовый световой модуль мощностью 36 Вт и световым потоком 3000 люмен способен полностью заменить потолочную люстру на балконе. Пользователи могут регулировать цветовую температуру в диапазоне от 3000 до 5700 K, создавая комфортную атмосферу для разных сценариев - ...>>

Сильнее всего мы злимся на самых близких 18.05.2026

Многие замечали одну и ту же странную закономерность: на работе или в общении с посторонними людьми мы способны сдерживать раздражение даже в сложных ситуациях, а дома можем вспыхнуть из-за сущей мелочи. Этот парадокс хорошо известен психологам и имеет глубокие нейробиологические причины. Оказывается, дело не в "плохом характере", а в особенностях работы нашего мозга и нервной системы. Когда мы находимся среди малознакомых людей, префронтальная кора головного мозга активно контролирует эмоции. Она выступает в роли внутреннего цензора, подавляя агрессию и помогая выбирать социально приемлемые реакции. Дома же мозг воспринимает окружение как максимально безопасное и предсказуемое, поэтому уровень контроля заметно снижается. В результате накопленные эмоции выходят наружу гораздо ярче и сильнее. Кроме того, мозг формирует особый "эмоциональный архив" именно на близких людей. Даже незначительные обиды и раздражения, которые мы переживаем годами, откладываются в памяти. При новом конфл ...>>

Случайная новость из Архива Самая длинная и самая долгая молнии 26.09.2016 Комитет экспертов Всемирной метеорологической организации (ВМО) утвердил два мировых рекорда для электрических искровых разрядов в атмосфере: самая большая по длине молния - более 300 км - была зафиксирована в 2007 году в Оклахоме в США, а самая продолжительная по времени - более 7,7 секунды - 30 августа 2012 года в регионе Прованс - Альпы - Лазурный берег на юге Франции. "Вспышка молнии над Оклахомой в 2007 году покрывала горизонтальное расстояние в 321 км (199,5 миль), а молния над Южной Францией в 2012 году продолжалась в течение 7,74 секунды, это определил оценочный комитет ВМО", - говорится в ее заявлении. В ВМО подчеркивают, что молнии "впервые внесены в официальный архив экстремальных метеорологических и климатических явлений, поддерживаемый Комиссией ВМО по климатологии". В нем регистрируются рекордные величины жары, холода, скорости ветра, дождя и других погодных феноменов. Как отметил в этой связи генеральный секретарь ВМО Петтери Таалас, "молния - это крупная природная опасность, которая уносит ежегодно много жизней". Улучшение мониторинга таких экстремальных явлений "поможет улучшить безопасность населения", уверен он. Определить самую длинную и самую продолжительную на настоящий момент молнии стало возможно благодаря существенному улучшению техники дистанционного изучения электрических разрядов в атмосфере, пояснили в ВМО. В комитет экспертов ВМО, решавший вопрос о регистрации "рекордных" молний, входили специалисты США, Франции, Испании, Китая, Марокко, Аргентины и Великобритании. Они не только назвали "победителей", но и предложили новую редакцию термина "грозовой разряд". Теперь его характеризуют как "серию электрических процессов, происходящих последовательно", тогда как ранее принято было делать упор на коротком интервале существовании молнии - не более секунды. В ВМО подчеркивают, что официальная регистрация рекордов, касающихся молний, говорит о "продолжающемся улучшении системы регионального наблюдения за молниями, а также измерительных приборов".

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026