Вибрирующие кубиты оказались устойчивой основой для квантовых вычислений

1 февраля 2022
Фото аватара
01.02.2022
14550
1 минута на чтение
Вибрирующие кубиты оказались устойчивой основой для квантовых вычислений

Физики из Массачусетского технологического института (MIT) открыли новый тип квантовых битов (кубитов) в виде вибрирующих пар атомов, также известных как феримоны.

Эти новые кубиты могут сильно помочь в квантовых вычислениях, так как они устойчивы и могут взаимодействовать друг с другом в течении миллисекунды.  

Во время изучения поведения фермионов при ультранизких температурах и сверхнизких плотностях ученые охладили атомы калия-40 до миллионной доли температуры межзвездного пространства – до −273,14999999 °C – и добились плотности распределения, сравнимой с миллионной долей плотности воздуха.

Исследователи обнаружили, что при охлаждении пар фермионов и их захвате в оптической решетке, эти частицы входят в состояние квантовой суперпозиции, т.е. существуют одновременно в двух состояниях. После охлаждения атомов и их размещения в оптической решетке исследователи «подтолкнули» каждую пару.

В процессе наблюдения посредством флуоресцентной визуализации ученые заметили, что время от времени часть ячеек в решетке затухала, а потом снова проявлялась. Это свидетельствует о том, что пары атомов осциллировали между двумя квантовыми колебательными состояниями, а значит – достигли состояния суперпозиции. Атомы не только находились в двух колебательных состояниях, но и вибрировали парами друг против друга, синхронно колеблясь в одно и то же время подобно маятникам.

Ученым удалось сохранить состояние суперпозиции у 400 вибрирующих пар феримонов. Таким образом, они получили новую систему кубитов (или «квантового регистра»), которая сохраняет устойчивость в течение длительного времени – до 10 секунд.

Для создания функционального квантового компьютера с вибрирующими кубитами команде придется выяснить, как контролировать отдельные фермионные пары – физики уже близки к разрешению этой проблемы. Намного сложнее будет найти способ заставить отдельные кубиты «общаться» друг с другом.

В случае успеха физики надеются, что миллисекундное взаимодействие вибрирующих кубитов позволит обработать 10000 операций и составить конкуренцию другим платформам.

Статьи

Световой меч: мифы и факты о величайшем оружии в истории кино 13
0
39859
Световой меч: мифы и факты о величайшем оружии в истории кино

А также о световых кнутах, посохах и прочих светошашках.

Кто такой Гильгамеш: шумерский царь, полубог и первый супергерой
0
56872
Кто такой Гильгамеш: шумерский царь, полубог и первый супергерой

Удивительное путешествие в поисках бессмертия

Мир фантастики №248 (июль 2024) 2
0
127964
Мир фантастики №248 (июль 2024)

Роботы и доставщики во всех проявлениях.

Проклятые карты Таро, всемирный потоп и изгнание демонов: какие корейские фильмы смотреть в 2024 году?
0
93433
Проклятые карты Таро, роботы из космоса и изгнание демонов: какие корейские фильмы смотреть в 2024 году?

Рассказываем про самые любопытные фантастические кинорелизы в Корее.

Во что поиграть? Настольные игры жаркого июля 2024 6
0
152019
Во что поиграть? Настольные игры жаркого июля 2024

Сбегаем из Нью-Йорка, устраиваем разборки с героями боевиков восьмидесятых и примеряем себя в роли котят-викингов. А что, козлы сами себя не завоюют.

Джеймс Блэйлок «Земля мечты. Последний сребреник». Californication
0
169315
Джеймс Блэйлок «Земля мечты. Последний сребреник». Californication

Взрослые сказки на грани абсурда

Художница Дарья Рашевская: игровы 1
0
288447
Художница Дарья Рашевская: концепт-арты, нежить и вороны

Петербургская художница — о вдохновении от техзаданий, пользя арт-челленджей и влиянии «Малыша и Карлсона» вместе с Doom 2

1
0
443488
Мечтаем об электроовцах вместе с Филипом К. Диком в 134 выпуске «Фантастического подкаста»

Всем прослушавшим гарантируется улучшение понимания реальности на 73%

Спецпроекты

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: