Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов

Физики создали идеальный квантовый чип с помощью искусственных атомов

Квантовые вычисления — невероятно перспективная область, однако современные квантовые компьютеры нельзя назвать совершенными. Одна из причин заключается в том, что сама структура материалов плохо подходит для сверхточных операций в силу естественных дефектов. Однако ученые стараются устранить этот недостаток. Недавно группа инженеров смогла минимизировать частоту ошибок, вызванных несовершенством кремниевого чипа, чтобы точность обработки информации превысила 99%.

Основная единица информации в квантовой системе — квантовый биты, или кубиты. Инженеры отмечают, что на практике куда большей устойчивостью обладают не натуральные, а искусственные материалы из синтезированных атомов с большим числом электронов. В «настоящем» атоме электроны постоянно движутся вокруг ядра в трех измерениях, формируя т.н. электронные оболочки — орбиты траектории их движения. Как все мы знаем из школьного курса химии, у атомов разных элементов разное количество электронов.

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. У водорода, лития и натрия в электронной оболочке находится лишь один электрон, а потому его удобно использовать в качестве кубита, самой малой единицы информации.

В двоичной системе бит может находиться в одной из двух позиций, которые условно обозначают как 0 и 1. Однако у кубита есть третье состояние, суперпозиция. Оно позволяет выполнять вычисления параллельно, а не последовательно, что делает квантовые системы весьма мощным вычислительным инструментом.

По словам Росса Леона, одного из инженеров, решение оказалось весьма непростым. 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. 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.


Влад Кулиев, Supreme2.Ru

Коды для вставки в блог\форум




Интересные новости
SpaceX получила контракт NASA на доставку грузов для окололунной орбитальной станции GatewaySpaceX получила контракт NASA на доставку грузов для окололунной орбитальной станции Gateway
Фото дня: новый автопортрет марсохода CuriosityФото дня: новый автопортрет марсохода Curiosity
Украинская экспедиция не смогла добраться в Антарктиду из-за коронавируса и вернулась в КиевУкраинская экспедиция не смогла добраться в Антарктиду из-за коронавируса и вернулась в Киев
Самодельный лазер в 2000 раз мощнее лазерной указки: световое шоуСамодельный лазер в 2000 раз мощнее лазерной указки: световое шоу
К Солнцу летит комета, которая может устроить световое шоуК Солнцу летит комета, которая может устроить световое шоу
Блок рекламы


Похожие новости

В США создали активный голеностопный экзоскелетВ США создали активный голеностопный экзоскелет
Alphabet закрыл проект по добыче электроэнергии с помощью воздушных змеевAlphabet закрыл проект по добыче электроэнергии с помощью воздушных змеев
С помощью нового вентиля японцы обещают в 12 раз повысить плотность матриц ПЛИСС помощью нового вентиля японцы обещают в 12 раз повысить плотность матриц ПЛИС
Физики нашли способ изогнуть алмазФизики нашли способ изогнуть алмаз
Австралийские ученые воссоздали коронавирусАвстралийские ученые воссоздали коронавирус
Аномальные нейтрино из глубин космоса: физики недоумеваютАномальные нейтрино из глубин космоса: физики недоумевают
В Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInformВ Украине создали "дрона-сапера" способного обнаружить мины с точностью до сантиметра, - АрмияInform
В Китае создали "электрокошку" с шестью эмоциямиВ Китае создали "электрокошку" с шестью эмоциями
Физики приблизились к решению задачи о трех телахФизики приблизились к решению задачи о трех телах
В NASA создали карту залежей водяного льда на МарсеВ NASA создали карту залежей водяного льда на Марсе
Последние новости

Подгружаем последние новости