Стабильный кубит, работающий при комнатной температуре

21.11.2013

Европейские и канадские физики смогли создать новый тип кубита, сохраняющий стабильность в течение 38 минут при комнатной температуре, что является абсолютным рекордом в своем классе и открывает возможность создавать квантовые компьютеры, способные работать в "домашних условиях".

"Подобное время жизни кубита по меньшей мере в 10 раз больше, чем было достигнуто в предыдущих экспериментах. Нам удалось найти систему, в которой практически не существует шума, что позволило создать высокопроизводительные кубиты. Теперь нам нужно заставить такие кубиты "общаться друг с другом", что является последней ключевой проблемой на пути создания квантового компьютера", - заявила Стэфани Симмонс из Оксфордского университета (Великобритания).

Симмонс и ее коллеги создали кубит-"рекордсмен", экспериментируя с квантовыми ячейками памяти на базе атомов фосфора, "приклеенных" к пластинке из чистого кремния. Как правило, все опыты с кубитами проводятся при сверхнизких температурах, близких к абсолютному нулю.

Авторы статьи решили проверить, как изобретенные ими кубиты поведут себя в комнатных условиях. К их удивлению, они не потеряли свое содержимое при "разморозке" и продолжали хранить состояние на протяжении еще 38 минут.

Это рекордное значение, которое в десятки и сотни раз превышает результаты предыдущих экспериментов, в которых жизнь кубита обычно ограничивалась двумя секундами или меньшим временем. Пока такие кубиты нельзя "считывать" или "записывать" при комнатной температуре, однако ученые уверены, что им удастся сделать это в ближайшем будущем.

"Кому-то 39 минут может показаться крайне небольшой цифрой, однако спин атома фосфора может поменяться всего за одну стотысячную секунды. Благодаря этому за время снижения стабильности кубита всего на 1%, мы можем совершить свыше 20 миллионов операций. Поэтому, открытие столь стабильного кубита может помочь нам создать квантовый компьютер", - заключает Симмонс.

<< Назад: Принципиально новая компьютерная архитектура 22.11.2013

>> Вперед: Смартфоны ZTE Nubia Z5S и Z5S mini 21.11.2013

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 SSD с оптическим интерфейсом 25.04.2025 Современные технологии искусственного интеллекта, особенно те, что связаны с генеративными моделями, требуют невероятно высоких скоростей передачи и обработки информации. Такие нагрузки стали серьезным вызовом для традиционных методов передачи данных, и передовые компании по всему миру стремятся предложить принципиально новые подходы. Одним из таких решений стал инновационный твердотельный накопитель с оптическим интерфейсом, представленный консорциумом из японских компаний Kioxia, AIO Core и Kyocera. В основе разработанного SSD лежат оптоэлектронные технологии, которые позволяют значительно повысить скорость передачи данных. Прототип, созданный на базе оптического трансивера IOCore от компании AIO Core и оптических модулей OPTINITY от Kyocera, поддерживает стандарт PCIe 5.0. Этот стандарт уже сам по себе обеспечивает в два раза большую пропускную способность по сравнению с предыдущим поколением PCIe 4.0, но в сочетании с оптическим интерфейсом возможности накопителя становятся по-настоящему революционными. Одним из важнейших преимуществ технологии является способность преодолевать физические ограничения электрических соединений. Благодаря оптической передаче данных можно значительно увеличить расстояние между серверами и системами хранения информации, при этом не теряя в производительности. Такой подход особенно важен для распределенных архитектур, характерных для современных дата-центров. Еще один ключевой фактор в пользу новой технологии - это ее энергоэффективность. По предварительным расчетам, применение оптических SSD может сократить энергозатраты в центрах обработки данных более чем на 40%. В условиях глобального перехода к "зеленым" технологиям это преимущество приобретает стратегическое значение. Разработка ведется в рамках японской государственной программы JPNP21029, финансируемой фондом Green Innovation Fund при поддержке агентства NEDO. Эта инициатива направлена на создание инфраструктуры будущего, где высокопроизводительные вычисления сочетаются с экологической ответственностью. Компания Kioxia, отвечающая за производство самих твердотельных накопителей, обладает обширной экспертизой в области флеш-памяти и решений для хранения данных. AIO Core предоставляет передовые технологии оптоэлектроники, а Kyocera осуществляет интеграцию компонентов, добиваясь высокой стабильности и надежности системы. Таким образом, каждая из компаний вносит свой критически важный вклад в общее дело. В перспективе такие технологии могут радикально изменить устройство современных дата-центров, повысив их производительность и устойчивость к нагрузкам, связанным с развитием искусственного интеллекта. Переход к оптическим интерфейсам хранения данных может стать тем самым шагом, который откроет новую эру в цифровой инфраструктуре.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025