"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ.
Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.
|
|
09.07.2020
14:17 |
Физики собрали 128-кубитный чип на фотонной интегральной схеме  Один из восьмиканальных квантовых микрочипов, размещенный на фотонной интегральной схеме и подключенный к входным и выходным волноводам
Физики объединили множество отдельных алмазных квантовых микрочипов при помощи фотонной интегральной схемы и изготовили 128-кубитный чип — наиболее крупное на сегодняшний день устройство такого типа. В дальнейшем подобные технологии могут стать основой для создания многокомпонентных квантовых вычислительных систем. Работа опубликована в журнале Nature.
Если классический бит может находиться лишь в одном из двух взаимоисключающих состояний (их принято обозначать единицей и нулем), то состояние кубита — то есть квантового бита — несколько более сложное. Оно сочетает в себе нуль и единицу и характеризуется вероятностью обнаружения кубита в одном из этих состояний при измерении. Такая особенность теоретически дает кубитам огромное преимущество в записи и обработке информации по сравнению с обычными битами, однако на практике у квантовых компьютеров возникают проблемы.
Квантовые состояния могут распадаться, а кубиты — взаимодействовать друг с другом, что ограничивает время жизни вычислительной системы и приводит к появлению ошибок. Чтобы компьютер можно было надежно использовать, нужно уложить время вычислений в рамки времени стабильной работы и добиться допустимо низкого уровня ошибок — такие требования приводят, в частности, к необходимости увеличения количества кубитов (по разным оценкам, до сотен и даже миллионов единиц в одном компьютере). В то же время наращивать их число — сложная задача, поскольку в крупных системах труднее поддерживать стабильность квантовых состояний и избежать появления неодинаковых кубитов.
Исследователи из США под руководством Ноэла Вана (Noel Wan) и Тсунь-Цзюй Лу (Tsung-Ju Lu) из Массачусетского технологического института использовали и исследовали один из возможных подходов к созданию квантового чипа. В роли кубитов выступали искусственные атомы — специальные дефекты кристаллической решетки алмаза, в которую физики при помощи сфокусированных ионных пучков встроили германиевые и кремниевые узлы. По своим квантовым свойствам такие дефекты похожи на обычный атом — они характеризуются основным и возбужденным уровнями энергии, которым отвечают состояния кубита, и переход между которыми осуществляется с испусканием или поглощением фотонов определенной частоты. Вместе с тем по сравнению с естественными атомами эти системы проще контролировать — они сразу располагаются внутри чипа в известном зафиксированном положении.
Вместо того, чтобы связывать все кубиты в едином алмазном образце, авторы изготавливали множество отдельных модулей, а затем отобрали наиболее качественные элементы и связали их с помощью фотонной интегральной схемы — системы алюминий-нитридных (AlN) волноводов (обменных каналов) на сапфировой подложке. При помощи микроманипуляторов ученым удалось с требуемой точностью расположить модули в нужных местах схемы, соединив алмазные волноводы чипа с алюминий-нитридными волноводами на платформе.
В результате исследователи изготовили 128-канальный комбинированный чип из шестнадцати восьмиканальных алмазных модулей — наиболее крупное на данный момент устройство такого типа, и, таким образом, экспериментально продемонстрировали перспективность (в смысле увеличения числа кубитов) модульного подхода к созданию квантовых чипов. Авторы подчеркивают, что в дальнейших исследованиях (которые, вероятно, уже будут посвящены управлению множеством кубитов и их взаимодействиям) такая методика дает возможность подбирать и комбинировать в одной системе различные материалы, исходя из тех или иных их свойств.
По информации https://nplus1.ru/news/2020/07/08/large-scale-integration
|
|
09.07.2020
14:13 |
Астрономы обнаружили пару нейтронных звезд с очень разной массой 
Астрономы обнаружили систему нейтронных звезд, в которой один компонент значительно массивнее другого. Это может помочь объяснить, почему при гравитационном . . . |
|
08.07.2020
18:05 |
Ученые доказали: животные могут предсказывать землетрясения 
Группа европейских ученых из Института изучения поведения животных Общества Макса Планка доказала, что животные предчувствуют землетрясения. Об этом написало . . . |
|
08.07.2020
17:52 |
«Тайная жизнь» лития в составе вещества солнцеподобных звезд 
Литий начинает все шире использоваться нами в повседневной жизни. Он является ключевым ингредиентом батарей наших мобильных телефонов и других электрических . . . |
|
08.07.2020
17:48 |
В Галактике обнаружена нейтронная звезда с крайне редкими параметрами 
12 марта 2020 г. космический телескоп под названием Swift («Свифт») обнаружил вспышку излучения со стороны объекта, расположенного в тысячах световых лет от Солнечной . . . |
|
08.07.2020
17:46 |
Новая группа звезд родом не из нашей Галактики открыта в составе Млечного пути 
В новом исследовании астрономы при помощи суперкомпьютеров и алгоритмов глубокого машинного обучения, а также спутника Gaia («Гея»), обнаружили в составе Млечного . . . |
|
08.07.2020
17:43 |
Аномалии орбит объектов пояса Койпера могут быть не связаны с Планетой 9 
На окраине нашей Солнечной системы находится загадочный пояс ледяных тел, известный как пояс Койпера. В новом исследовании ученые постарались ответить на вопрос . . . |
|
08.07.2020
17:08 |
Космонавтам предложили летать на Марс через Венеру 
Гравитационный маневр у Венеры поможет значительно сэкономить топливо при полете на Марс, а также сократить длительность миссий, сообщают исследователи в . . . |
|
08.07.2020
16:49 |
Спутники предложили диагностировать не предназначенными для этого спутниками 
Австралийская компания High Earth Orbit (HEO) Robotics предложила использовать спутники, находящиеся на низкой околоземной орбите, для помощи в диагностике других космических . . . |
|
08.07.2020
16:44 |
Закономерности движения молекулярного газа объяснят появление звездных «колыбелей» 
Астрономы изучили движение молекулярного газа в Млечном пути и другой близлежащей галактике и выяснили, что на разных масштабах колебания его скорости . . . |
|
07.07.2020
18:02 |
Германия стала первой крупной экономикой, которая отказывается от угля и ядерной энергетики
Германия стала первой крупной экономикой, которая отказывается от угля и ядерной энергетики. Власти заявили, что это большое достижение для страны, а активисты . . . |
|
07.07.2020
17:56 |
Некоторые экзопланеты могут быть покрыты сверхкритической жидкостью 
Ученые обнаружили третий вид экзопланет – которые не являются ни каменистыми суперземлями, ни газообразными мининептунами, - пишет sciencenews.org со ссылкой на Astrophysical . . . |
|
07.07.2020
16:18 |
Изучение структуры гигантской солнечной вспышки 
Корона Солнца, его горячая внешняя оболочка, характеризуется температурой свыше одного миллиона Кельвинов и является источником потоков заряженных частиц – . . . |
|
07.07.2020
16:15 |
Умирающие звезды вдохнули жизнь в Землю 
На последних этапах жизненного цикла звезды медленно рассеивают свой «пепел» в окружающее космическое пространство, формируя объекты, известные как планетарные . . . |
|
07.07.2020
16:12 |
Межзвездные путешествия могут вызвать языковые проблемы, требующие решения 
Ученые обнаружили новую угрозу для будущих поколений космических путешественников, которые могут отправиться от одной планетной системы к другой: экипаж каждого . . . |
|
07.07.2020
16:08 |
Космический мусор вынудил МКС изменить орбиту 
Международная космическая станция (МКС) была вынуждена изменить свою орбиту для того, чтобы избежать столкновения с космическим мусором. Об этом сообщается на . . . |
|
07.07.2020
16:03 |
Зафиксировано катастрофическое усиление жары по всей Земле
Ученые Университета Нового Южного Уэльса в Австралии зафиксировали увеличение частоты и силы волн жары во всех регионах Земли. О катастрофических погодных . . . |
|
06.07.2020
20:43 |
«Hubble» сфотографировал стремительно убегающую от нас галактику 
Хотя, на первый взгляд, видимое удаление NGC 7513 от нас может показаться странным, на самом деле это не такой уж необычный случай. Космический телескоп «Hubble» получил . . . |
|
06.07.2020
20:32 |
Астрономы закрыли вопрос о происхождении углерода в Млечном Пути 
Новый анализ белых карликов подтверждает их роль в качестве ключевого источника углерода необходимого для известных форм жизни. Приблизительно 90 процентов всех . . . |
|
06.07.2020
20:26 |
Двойная звезда является космическим ускорителем частиц 
Используя специальный телескоп, находящийся на территории Намибии, исследователи подтвердили, что определенный тип двойных звездных системы может являться . . . |
