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
В ВОЗ оценили шансы человечества создать коллективный иммунитет от коронавируса в 2021 годуВ ВОЗ оценили шансы человечества создать коллективный иммунитет от коронавируса в 2021 году
В Израиле сообщили о разработке мгновенного теста на ковидВ Израиле сообщили о разработке мгновенного теста на ковид
В Саудовской Аравии построят экогород без машин, дорог и выбросов углеродаВ Саудовской Аравии построят экогород без машин, дорог и выбросов углерода
Фото дня: звёздный городок за пределами Млечного путиФото дня: звёздный городок за пределами Млечного пути
Испытательный полёт Starship SN9 задержится: SpaceX заменит 2 двигателя прототипаИспытательный полёт Starship SN9 задержится: SpaceX заменит 2 двигателя прототипа
Блок рекламы


Похожие новости

В Турции заявили, что создали прибор для диагностики коронавируса за 10 секундВ Турции заявили, что создали прибор для диагностики коронавируса за 10 секунд
Apple получила патент на управление наушниками с помощью движений языка, лица и рукApple получила патент на управление наушниками с помощью движений языка, лица и рук
Археологи воссоздали плиты храма, где ходил ИисусАрхеологи воссоздали плиты храма, где ходил Иисус
Intel представила криогенный квантовый контроллер Horse Ridge II, который упростит создание мощных квантовых компьютеровIntel представила криогенный квантовый контроллер Horse Ridge II, который упростит создание мощных квантовых компьютеров
Японцы научились взвешивать космическую пыль с помощью радаровЯпонцы научились взвешивать космическую пыль с помощью радаров
Физики впервые достигли сверхпроводимости при комнатной температуреФизики впервые достигли сверхпроводимости при комнатной температуре
Учёные создали робота-осьминога, который плавает как настоящийУчёные создали робота-осьминога, который плавает как настоящий
Ученые создали экономичное и безопасное «стекло» из дереваУченые создали экономичное и безопасное «стекло» из дерева
С помощью графена создан генератор «бесконечной» энергииС помощью графена создан генератор «бесконечной» энергии
Могут ли слепые люди «видеть» с помощью эхолокации
Последние новости

Подгружаем последние новости