Механическая память ETH Zurich

04.07.2026

В мире квантовых вычислений одной из главных проблем остается надежное хранение хрупких квантовых состояний. Традиционные подходы, основанные на электромагнитных сигналах или сверхпроводящих цепях, часто сталкиваются с быстрым разрушением информации из-за внешних помех. Ученые Швейцарской высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) предложили неожиданное решение - создать квантовый чип, в котором данные хранятся не в привычных электромагнитных состояниях, а благодаря крошечным механическим вибрациям.

Новое устройство длиной около 7,5 мм (при ширине 2,5 мм и высоте 1 мм) использует архитектуру, в которой вычисления и память разделены, как в классических компьютерах. Вместо обычной квантовой памяти здесь применяются механические микроскопические резонаторы - крошечные структуры, которые начинают вибрировать при записи информации. Каждый режим вибрации способен хранить данные, подчиняясь законам квантовой механики.

Профессор Ивен Чу, возглавляющая группу гибридных квантовых систем в ETH Zurich, поясняет: "Наш квантовый чип содержит крошечные компоненты, которые начинают вибрировать во время хранения информации". Роль процессора в этой системе выполняет сверхпроводящий кубит, а квантовая информация временно сохраняется внутри механических резонаторов. Во время вычислений кубит считывает данные по характеру вибраций, проводит необходимые операции и записывает обновленную информацию обратно в вибрирующую память.

Ивен Чу сравнивает принцип работы с гитарными струнами: каждая струна колеблется на своей частоте и издает определенную ноту. В чипе каждый режим вибрации резонатора действует как отдельная ячейка памяти. Эти квантовые колебания могут находиться в суперпозиции и запутываться друг с другом, что позволяет хранить значительно больше информации на меньшей площади и сохранять хрупкие квантовые состояния дольше, чем в традиционных электромагнитных системах.

Чтобы доказать работоспособность новой архитектуры, команда объединила механические резонаторы со сверхпроводящими кубитами и успешно выполнила реальные квантовые вычисления на чипе. Система была протестирована с помощью квантового преобразования Фурье - фундаментальной процедуры, лежащей в основе многих квантовых алгоритмов, - а также алгоритма поиска периода.

Аспирант группы Ивен Чу Игорь Кладарич, соавтор исследования, отмечает: "Квантовое преобразование Фурье - это фундаментальная вычислительная процедура, необходимая для многих квантовых алгоритмов. Алгоритм поиска периода, который мы реализовали, послужил демонстрацией того, как этот метод можно применять на практике". Эксперименты подтвердили, что механическая память способна эффективно взаимодействовать с процессором и надежно хранить информацию во время вычислений.

Эта работа открывает новые перспективы для создания более компактных и устойчивых квантовых компьютеров. Использование механических резонаторов позволяет не только увеличить плотность хранения данных, но и продлить время когерентности квантовых состояний, что является одним из ключевых ограничений современных квантовых систем.

<< Назад: Зебровый камуфляж для коров защищает от мух 04.07.2026

>> Вперед: Шум природы улучшает сон и настроение 03.07.2026

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Антибиотики в реке 19.06.2011 Изучив стоки, поступающие на водоочистную станцию у Хайдерабада (Индия), шведские микробиологи нашли в воде высокие дозы антибиотиков и сульфаниламидов. Дело в том, что в этом районе работают 90 фармацевтических производств, стоки от которых после очистки сбрасываются в реку. Генетический анализ микробов, живущих в местной реке ниже по течению от очистной станции, показал, что среди них очень много устойчивых к этим средствам. Очистка не идеальна, часть лекарств попадает в реку и "воспитывает" устойчивые формы. Хотя среди найденных в реке бактерий нет опасных для человека, не исключено, что они могут передавать гены устойчивости к лекарствам и тем микробам, которые вызывают инфекционные болезни человека.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026