Защита спиновых кубитов от внешнего шума

30.10.2018

Исследователи из Германии комплексно исследовали экранирование электрического и магнитного шума для проведения эффективных квантовых вычислений с использованием спиновых кубитов.

Профессор Гуидо Буркард и его команда физиков из Констанцского университета разработали теоретическую концепцию обработки квантовой информации. Они нашли способ экранировать электрический и магнитный шум на короткое время. Это позволит использовать спины в качестве памяти на квантовых компьютерах: увеличится время их когерентности, и в этот период можно успеть выполнить многотысячные компьютерные операции.

Технологическое видение разработки квантового компьютера зависит не только от информатики и информационных технологий. Новое понимание теоретической физики влияет и на прогресс практической реализации. Каждый компьютер или коммуникационное устройство содержит информацию, встроенную в физические системы.

В контексте разработки квантового компьютера спиновые кубиты и их магнитные свойства находятся в центре внимания. Для использования спинов в качестве памяти в квантовых технологиях нужно выстроить их в линию, иначе их нельзя будет контролировать необходимым образом.

Физики сталкиваются с этой проблемой в работе с электрическими полями, когда несколько электронов - в данном случае четыре - формируют квантовый бит. Другая сложность связана с тем, что ученые имеют дело с электронными спинами, которые, в свою очередь, очень чувствительные и хрупкие. Даже в твердых телах из кремния они реагируют на внешнее воздействие электрического или магнитного шума. Это исследование сосредоточено на теоретических моделях и вычислении того, как квантовые биты можно защитить от этого шума - важное добавление к основному исследованию для квантового компьютера. Если изолировать шум даже на короткий период, за эти доли секунды все равно можно успеть выполнить тысячи компьютерных операций - по крайней мере в теории.

Далее физики из Констанца начнут экспериментальную работу со своими коллегами, чтобы испытать теорию. Впервые в этих тестах будет задействовано четыре электрона, а не три, что потенциально может быть использовано партнерами из Принстона. В то время как физики в Констанце предоставляют теоретическую основу, их коллеги из США проводят экспериментальную часть работы.

<< Назад: Электричество из соленой воды с помощью двухслойной мембраны 30.10.2018

>> Вперед: Оценка эмоционального напряжения в кинозале 29.10.2018

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Смартфон OnePlus Ace 5 с функцией обходной зарядки 06.12.2024

OnePlus Ace 5, новейший смартфон от OnePlus, выходит на рынок с функцией, которая может стать революцией для мобильных геймеров и активных пользователей - поддержкой обходной зарядки. Эта технология позволяет смартфону получать питание непосредственно от зарядного устройства, минуя аккумулятор. Такой подход помогает уменьшить нагрев устройства, особенно во время длительных игровых сессий, и продлить срок службы аккумулятора. Обходная зарядка - это технология, при которой энергия от зарядного устройства напрямую питает смартфон, обходя аккумулятор. Это особенно актуально для устройств, которые работают под высокой нагрузкой, так как снижает риск перегрева и замедления работы процессора. В отличие от стандартной зарядки, аккумулятор в этот момент не участвует в питании устройства, что также предотвращает его износ при интенсивной эксплуатации. Игровые смартфоны часто сталкиваются с перегревом из-за высокой производительности и длительных сессий. OnePlus Ace 5, ориентированный на ге ...>>

Двигатель на квантовой запутанности 06.12.2024

Квантовая запутанность - одно из самых удивительных явлений в физике, при котором две частицы остаются взаимосвязанными независимо от расстояния между ними. Еще в свое время Альберт Эйнштейн называл это явление "жутким действием на расстоянии". Сегодня же ученые находят способы применения запутанности для создания новых технологий, таких как квантовые двигатели. Физики из Китайской академии наук разработали уникальный квантовый двигатель, работающий на основе запутанности атомов кальция. Этот двигатель действует по четырехтактному циклу, схожему с работой обычного теплового двигателя. На первом этапе атомы поглощают фотоны лазера, затем расширяются и соединяются с квантовой нагрузкой. После этого следует сжатие и завершение цикла. Однако вместо тепла, используемого в классических двигателях, китайские ученые применили разницу в уровнях запутанности для создания движения. Исследования показали, что чем выше степень квантовой запутанности, тем больше энергии можно преобразовать в п ...>>

Два типа смеха: от эволюции к современности 05.12.2024

Смех - это универсальный феномен, который играет ключевую роль в человеческой коммуникации. Но каковы его истоки и разновидности? Исследование под руководством Розы Камилоглу из Свободного университета Амстердама выявило, что существует два основных типа смеха: вызванный юмором и спровоцированный физическим воздействием, таким как щекотка. Эти открытия проливают свет на эволюционные корни смеха и его значение в человеческой жизни. Для анализа смеха исследователи собрали 887 видеороликов с YouTube, фиксирующих спонтанные проявления этого явления. Каждый видеоролик был классифицирован в зависимости от причины смеха: от щекотки и словесных шуток до неожиданных ситуаций, таких как использование соли вместо сахара. Ученые использовали 70% этих данных для обучения алгоритма машинного обучения, чтобы научить его классифицировать разные типы смеха, а оставшиеся 30% - для проверки работы алгоритма. Алгоритм анализировал акустические характеристики смеха, включая громкость, ритм и частоту, ...>>

Расчитана стоимость астероидов 05.12.2024

Идея добычи полезных ископаемых на астероидах долгое время казалась фантастической и исключительно прибыльной. Однако новое исследование, проведенное при поддержке американского стартапа AstroForge, предлагает более взвешенный взгляд на экономический потенциал космического горнодобывающего сектора. Ученые развенчивают мифы о фантастических богатствах и подчеркивают перспективы и вызовы этой индустрии. Одним из ярких примеров завышенных ожиданий стал астероид Психея, которому приписывают стоимость в десять квинтиллионов долларов. Однако новое исследование утверждает, что такие оценки далеки от реальности. Эксперты предлагают более детализированный подход к анализу астероидных ресурсов, деля их на две основные категории в зависимости от экономической целесообразности добычи. Первая категория включает редкие и дорогие платиновые металлы, такие как родий, платина и палладий. Эти элементы имеют высокую рыночную стоимость и активно используются в производстве электроники, медицинского ...>>

Облепиха помогает быть стройным и здоровым 04.12.2024

Облепиха, признанная новым "суперфудом", активно привлекает внимание диетологов и ученых. Эти ярко-оранжевые ягоды, растущие на неприхотливых кустарниках, сочетают в себе богатство питательных веществ и широкий спектр полезных свойств. Новейшие исследования подтверждают, что облепиха помогает в борьбе с ожирением и диабетом, а также оказывает мощное антиоксидантное действие. Несмотря на кислый и слегка горьковатый вкус, облепиха - настоящий кладезь витаминов и микроэлементов. Ягоды содержат высокую концентрацию витамина C, который укрепляет иммунитет, а также редкие жирные кислоты омега-7, полезные для обмена веществ и здоровья кожи. Эти свойства делают облепиху не только вкусным дополнением к рациону, но и эффективным природным средством для поддержания стройной фигуры. Ученые из Мемориального университета Ньюфаундленда Ферейдун Шахиди и Ренан Даниэльские провели исследование, показавшее, что облепиха содержит уникальные биологически активные соединения: фенольные кислоты, флаво ...>>

Случайная новость из Архива Магнитная живопись 04.03.2005 Группа мексиканских геофизиков под руководством Авто Гогичайшвили нашла новый метод датирования наскальной живописи. Так как красная краска, которой индейцы доколумбовой Америки рисовали свои фрески на стенах пещер, содержит частицы магнитных минералов - гематита и магнетита, в этих рисунках зафиксировано направление магнитного поля в те времена, когда фрески наносились на камень. Поскольку летопись изменений магнитного поля сохранилась и в окружающих горных породах, по магнетизму рисунков можно установить, когда они сделаны. Возраст изученных фресок - от восьмисот до тысячи лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2024