Локальная сеть для квантового компьютера

05.03.2020

Громоздкие криогенные системы современных квантовых компьютеров по определению не могут вместить сотни и больше кубитов. Слишком уж большой получится система - размерами с комнату или даже дом. Выходом может стать создание кластеров. Осталось решить задачу сетевого соединения систем в кластере с сохранением квантовой запутанности. Для этого физики из Цюриха смогли создать опытную квантовую локальную вычислительную сеть.

Группа физиков из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich) продемонстрировала микроволновую квантовую линию длиной пять метров. Это самая длинная в своем роде линия на сегодняшний день. Она может быть использована как для будущих квантовых компьютерных сетей, так и для экспериментов в области фундаментальных исследований квантовой физики.

Микроволновая линия представляет собой металлический волновод между двумя квантовыми процессорами. Как и квантовые процессоры, волновод охлажден жидким гелием до температуры -273,15 °C. От внешней среды волновод отделен многослойным медным кожухом, вес которого составляет четверть тонны. Это позволяет держать температуру на необходимом нижнем уровне. Столь низкие температуры нужны для того, чтобы устранить тепловые возмущения, которые нарушают состояние суперпозиции квантов и ведут к ошибкам в расчетах.

Линия связи между квантовыми процессорами необходима для обмена состояниями суперпозиции между ними или для создания запутанности, чтобы квантовый кластер работал как единый квантовый вычислитель. Запутанность осуществляется с помощью фотонов микроволнового излучения. Генератор в одной системе испускает фотон, тот преодолевает дистанцию через волновод и принимается второй системой. Опыты с 5-метровой микроволновой линией показали, что в процессе передачи фотонов кубиты в связанных системах подвергались минимальной декогеренции (рассогласованию).

Параллельно физики создали 10-метровую и планируют создать 30-метровую линию квантовой связи. Линия длиной 10 метров уже создана и проверена охлаждением, но опыты на ней пока не ставились. Линия длиной 30 метров будут создана позже. Если будет реализована та же конструкция теплоизолирующего кожуха, то для нее понадобится полторы тонны меди. Очевидно, что над схемой теплоизоляции еще предстоит поработать.

<< Назад: Собаки способны обнаруживать тепловое излучение 06.03.2020

>> Вперед: Беспроводная колонка Beosound Balance 05.03.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Жесткий диск Seagate 44 ТВ 10.03.2026

С ростом объемов данных, обрабатываемых крупными компаниями и дата-центрами, требования к накопителям резко увеличиваются. Seagate анонсировала начало поставок новейших жестких дисков Exos емкостью 44 ТБ, которые обещают сочетание рекордного объема и высокой производительности, благодаря передовой платформе Mozaic 4+ и технологии термомагнитной записи HAMR. Платформа Mozaic 4+ включает десять магнитных пластин, каждая из которых имеет емкость более 4 ТБ. В сумме это позволяет получить общий объем накопителя 44 ТБ - рекордный показатель для современных HDD. В сочетании с вращением шпинделя на скорости 7200 оборотов в минуту это обеспечивает скорость передачи данных порядка 300 МБ/с, что делает диск подходящим для работы с большими массивами информации. Seagate отмечает, что использование Exos повышает общую эффективность систем хранения примерно на 47%. Для корпоративных клиентов это означает сокращение занимаемой площади под кластеры на 9 квадратных метров и снижение годового эне ...>>

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Случайная новость из Архива Мышечная ткань изготовлена в космосе 02.11.2025 Освоение космоса ставит перед наукой не только инженерные, но и медицинские задачи. Длительное пребывание в невесомости вызывает у астронавтов потерю мышечной массы и снижение прочности костей. Чтобы лучше понять эти процессы и разработать эффективные методы лечения, ученые начали создавать живые модели тканей, имитирующие работу человеческих органов в космосе. Недавний прорыв в этой области совершили исследователи из ETH Zurich, которым впервые удалось вырастить мышечную ткань в условиях микрогравитации. Под руководством Парта Чансория команда из Швейцарской высшей технической школы Цюриха провела серию параболических полетов, во время которых самолет на короткое время создает состояние невесомости, имитируя космическую микрогравитацию. Именно в эти несколько секунд ученые смогли напечатать сложную мышечную структуру, используя технологию 3D-биопечати. Эксперимент стал частью программы, направленной на разработку биомоделей для медицинских испытаний в космосе. Создание живых тканей - одна из самых трудных задач биоинженерии. На Земле силу тяжести приходится компенсировать с помощью поддерживающих структур, чтобы напечатанная ткань не разрушалась под собственным весом. В условиях микрогравитации такие силы исчезают, что позволяет формировать более деликатные и естественные волокна без деформаций и структурных напряжений. В качестве материала исследователи использовали биочернила - специальную смесь, состоящую из биополимеров и живых клеток. Этот субстрат должен быть достаточно вязким, чтобы сохранять форму, но при этом не мешать клеткам дышать и размножаться. Однако в процессе работы ученым пришлось преодолеть две серьезные проблемы: чрезмерный вес клеток, способный деформировать структуру до ее затвердевания, и неравномерное распределение клеток в биочернилах. Чтобы избежать этих осложнений, команда ETH Zurich применила уникальную био-смолу, устойчивую к деформации и подходящую для кратковременных условий невесомости. Во время 30 параболических циклов исследователи печатали образцы ткани, контролируя каждый этап формирования волокон. После завершения эксперимента биологи сравнили полученные образцы с тканями, созданными на Земле. Результаты показали, что жизнеспособность клеток и структура мышечных волокон остались идентичными, что подтвердило эффективность метода. Еще одно преимущество нового подхода заключается в том, что биосмолы с живыми клетками могут храниться длительное время, что делает возможным их использование в будущих космических миссиях, где ресурсы и оборудование ограничены. Это открывает путь к созданию биолабораторий на орбите, где можно будет выращивать модели органов и тестировать препараты в условиях, максимально приближенных к состоянию человеческого организма в космосе. По мнению ученых, напечатанные в невесомости модели мышечной ткани помогут глубже понять, как невесомость влияет на здоровье астронавтов, а также послужат инструментом для изучения заболеваний, таких как мышечная атрофия или дистрофия. Более того, подобные исследования создают основу для разработки новых методов терапии, применимых как в космосе, так и на Земле.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026