Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов
Инженеры отмечают, что на практике куда большей устойчивостью обладают не натуральные, а искусственные материалы из синтезированных атомов с большим числом электронов. Основная единица информации в квантовой системе — квантовый биты, или кубиты. электронные оболочки — орбиты траектории их движения. В «настоящем» атоме электроны постоянно движутся вокруг ядра в трех измерениях, формируя т.н. Как все мы знаем из школьного курса химии, у атомов разных элементов разное количество электронов.
Одна из причин заключается в том, что сама структура материалов плохо подходит для сверхточных операций в силу естественных дефектов. Квантовые вычисления — невероятно перспективная область, однако современные квантовые компьютеры нельзя назвать совершенными. Недавно группа инженеров смогла минимизировать частоту ошибок, вызванных несовершенством кремниевого чипа, чтобы точность обработки информации превысила 99%. Однако ученые стараются устранить этот недостаток.
Однако у кубита есть третье состояние, суперпозиция. В двоичной системе бит может находиться в одной из двух позиций, которые условно обозначают как 0 и 1. Оно позволяет выполнять вычисления параллельно, а не последовательно, что делает квантовые системы весьма мощным вычислительным инструментом.
У водорода, лития и натрия в электронной оболочке находится лишь один электрон, а потому его удобно использовать в качестве кубита, самой малой единицы информации. Искусственные же атомы, также известные как квантовые точки, представляют собой наноразмерные полупроводниковые кристаллы с пространством, которое может захватывать электроны и ограничивать их движение в трех измерениях, удерживая на месте с помощью электрических полей.
Манипулируя с напряжением, ученые искусственно привлекли избыток электронов к структуре, в результате чего получилась имитация более тяжелых атомов с хорошо организованными, избавленными от несовершенств и ошибок электронными оболочками. По словам Росса Леона, одного из инженеров, решение оказалось весьма непростым. Эта мера позволила нивелировать сам факт того, что атомная структура чипа может содержать в себе поврежденные участки, а значит и сами кубиты стали куда менее хрупкими — с ними удобнее работать.
Дата публикации: 17.02.2020
Ещё новости
26.08.2022 GIMP 2.99.12
Главное изменение — базовая поддержка CMYK. Выпущена новая нестабильная версия графического редактора GIMP. Что это означает: Текущая реализация ориентирована на пользователей, которых устраивает поз...
27.08.2022 Наконец-то новая платформа Qualcomm для недорогих смартфонов. Появились спецификации Snapdragon 6 Gen 1
Но сегодня в Сети появились данные о Snapdragon 6 Gen 1. Несмотря на то, что Snapdragon 8 Gen 1 на рынке присутствует уже более полугода, и уже вышла Snapdragon 8 Plus Gen 1, среди других платформ но...
27.08.2022 Новая диагностика: в России создали краситель для выявления вируса гриппа
Так, например, анализы в различных медучреждениях будут проводиться быстрее. Биосенсор — дешевле имеющихся на рынке аналогов и, к тому же, им проще пользоваться. К тому же мы смогли упростить процесс...
20.01.2023 «Старший брат» «Москвича 3»: в России начались официальные продажи кроссовера JAC JS6
На днях они появятся в Санкт-Петербурге. Машины уже есть у дилеров в Москве, Новосибирске, Челябинске, Екатеринбурге. Цена начинается с отметки 2,6 млн рублей за базовую версию Comfort, однако большин...
01.12.2022 Младший брат «Москвича 3». В России представлен кроссовер JAC JS6, названы цены
Он приходится младшим братом «Москвичу 3», который собирают на бывшем заводе Renault, ведь этот «Москвич» — всего лишь переименованный кроссовер JAC JS4. Сегодня состоялась официальная премьера ...
Все новости