Барабанное ОЗУ для квантового компьютера

26.03.2013

Физики смогли реализовать эту идею, обратившись к опыту пионеров вычислительной техники, позаимствовав общие принципы работы "квантовой ОЗУ" у барабанной памяти 60-х годов. Американские физики создали особое запоминающее устройство, способное работать в качестве оперативной памяти для квантового компьютера и похожее по своему принципиальному устройству на барабанную память 60 годов, один из самых первых видов ОЗУ в истории "компьютерного века", говорится в статье, опубликованной в журнале Nature.

"Мы полагаем, что вращение барабана может быть использовано в качестве своеобразной локальной памяти для квантовых вычислительных систем. Можно сказать, что наши эксперименты проходили на грани между классическими и квантовыми системами", - заявил Конрад Ленерт (Konrad Lehnert) из Национального института стандартов и технологий США в Боулдере.

Ленерт и его коллеги создали один из возможных вариантов ОЗУ для будущих квантовых компьютеров, пытаясь наладить передачу кубитов - единиц информации в квантовых вычислениях - между отдельными вычислительными узлами. В ходе экспериментов ученые заметили, что микроволновое излучение, охлаждавшее соединения между компонентами квантового компьютера, можно использовать и для хранения данных.

Физики смогли реализовать эту идею, обратившись к опыту пионеров вычислительной техники, позаимствовав общие принципы работы "квантовой ОЗУ" у барабанной памяти 60 годов. Данная ячейка памяти представляет собой миниатюрный "барабан" - пластинку из алюминия, которая непрерывно охлаждается микроволновым резонатором. В зависимости от поляризации излучения и некоторых других параметров, "барабан" начинает резонировать на определенной частоте.

Меняя параметры этих волн, ученые научились записывать и считывать состояния кубитов, подключенных к микроволновому резонатору. Относительно высокая надежность считывания кубита, превышающая 65%, и долгое время его жизни внутри "барабана" - около 90 микросекунд - позволяют надеяться на то, что подобные ячейки "квантовой ОЗУ" помогут ученым разработать полноценный квантовый компьютер.

<< Назад: Энергоэффективная оптическая связь 26.03.2013

>> Вперед: Матричные коммутаторы Mindspeed со скоростями 12,5 Гбит/с 25.03.2013

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 Texas Instruments и MIT разработали экономичные микросхемы 20.03.2008 Сотрудники компаний MIT и Texas Instruments сообщили о разработке нового дизайна интегральных микросхем для портативной электроники, которые отличаются сниженным энергопотреблением по сравнению с современными технологиями изготовления ИС. Новые решения должны найти применение в мобильных телефонах, различных медицинских портативных аппаратах и пр. Основной идеей инженеров стало значительное снижение рабочего напряжения - в то время, как большинство современных микросхем работает от напряжения 1 В, новое поколение устройств будет работать от напряжения 0,3 В. Но снижение этого параметра дается не так просто, как можно ожидать - для этого необходимо провести серьезную модификацию конструкции микросхем, среди которых отмечаются: наличие DC/DC-конвертера, снижающего напряжение на входе до требуемого уровня, изменение в конструкции логических элементов, ячеек памяти и пр. К тому же, требуется и модификация существующего технологического процесса изготовления экономичных интегральных микросхем. Все представленные выше проблемы, с которыми должны столкнуться схемотехники и технологи, не позволяют наладить серийных выпуск обновленных микросхем в течение короткого времени. По оценкам MIT и Texas Instruments для перехода на выпуск новой продукции потребуется около пяти лет, но в результате разработчики обещают значительное увеличение времени автономной работы портативных электронных устройств.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025