Решена проблема квантовых компьютеров 14.03.2015

Исследователи из корпорации Google вместе с коллегами из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре нашли решение одной из проблем, препятствующей появлению квантовых компьютеров, сообщает Wired.

В современных вычислительных системах все простые операции с данными проходят проверку на наличие ошибок. Эта процедура позволяет избежать последствий внешнего воздействия на систему и убедиться в правильности конечного результата.

Но если в современном ПК или на сервере такую проверку выполнить легко, в квантовой системе это невозможно стандартными методами, так как процедура измерения кубита (наименьшего элемента для хранения информации) изменит его состояние и сама по себе вызовет ошибку.

Чтобы избежать изменения состояния кубита во время измерения его состояния, исследователи добавили в квантовую систему дополнительные кубиты - четыре для пяти существующих. Этит четыре кубита выполняют только одну функцию - проверяют состояние других единиц хранения информации. Они делают это так, что состояние основных пяти кубитов не меняется.

Однако такое решение ведет к другой сложности, отмечает эксперт по квантовой механике из Института теоретической физики в Канаде "Периметр" Дэниель Готтесман (Daniel Gottesman). Он обращает внимание, в частности, на тот факт, что проверка на наличие ошибок в квантовой системе потребует значительного количества электрической энергии - в дополнение и без того немалых объемов, которые будет потреблять сам квантовый компьютер.

Квантовый процессор с пятью кубитами и четырьмя кубитами для проверки на наличие ошибок
Тем не менее, без проверки квантовая система будет лишена смысла, считают исследователи. "Чтобы создать практичный квантовый компьютер, придется решить проблему случайного изменения состояния кубитов, от этого никуда не деться, - заявил Остин Фаулер (Austin Fowler), один из участников проекта, инженер по квантовой электроники из Google.

Квантовый компьютер основан на таком понятии в квантовой механике, как суперпозиция, объясняют ученые. Суперпозиция - это явление, при котором физический объект, такой как атом или электрон (которые квантовый компьютер использует для хранения информации), находится одновременно в нескольких альтернативных с точки зрения классической механики состояниях". Ученые считают, что компьютеры, основанные на этом аспекте квантовой механики, в будущем будут работать в миллионы раз быстрее сегодняшних ЭВМ.

В сентябре 2014 г. Google объявила о намерении заняться самостоятельной разработкой, изготовлением и тестированием процессоров для квантовых систем. Для этого корпорация пригласила команду ученых во главе с Джоном Мартинесом (John Martinis) из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре. Эта группа в апреле 2014 г. разработала простейший прототип квантового процессора, способного с высокой степенью надежности оперировать пятью кубитами. Достижение ученых было широко освещено в научной прессе, включая популярный журнал Nature, а руководитель группы получил Премию Фрица Лондона, которая присуждается за выдающийся вклад в области физики низких температур.

Следующая новость: Беспроводной модуль для интернета вещей Microchip LoRa RN2483 14.03.2015

Предыдущая новость: Устройство Feelreal дополнит VR-шлемы генератором запаха 13.03.2015

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Космическая миссия по спасению планеты 03.12.2019

Одобрена космическая миссия под названием Hera. Она утверждена министрами Европейского космического агентства (ESA), и является важной для всего человечества. Ее целью является проверка того, могут ли современные ракеты потенциально отклонить гигантский астероид для того, чтобы избежать его столкновения с Землей. На реализацию проекта выделено 320 миллионов долларов. В рамках проекта Hera, ESA совместно с NASA отправят несколько космических кораблей в систему под названием Дидимос, где находи ...>>

Пожары в амазонских лесах ускорили таяние ледников в Андах 03.12.2019

Наблюдения за состоянием льдов в Андах показали, что массовые пожары в джунглях Амазонки за последние десять лет ускорили их таяние на 5%. Сила их действия в ближайшие годы вырастет более чем в два раза из-за того, что масштабы возгораний увеличиваются, а концентрация пыли в атмосфере растет. "Прогнозы Межправительственной группы экспертов по изменению климата при ООН (IPCC) указывают на то, что Амазония станет значительно суше в ближайшие десятилетия и столетия. Поэтому пожары на юго-западе ...>>

Свинец прочнее, чем сталь 02.12.2019

В нормальных условиях свинец относительно мягкий, легко царапается ногтем. Но при сжатии при экстремальных давлениях он становится твердым и прочным - даже сильнее, чем сталь. Чтобы изучить, как сила свинца изменилась под давлением, исследователи быстро сжали образец свинца, взорвав его лазерами в Национальном центре зажигания в Ливерморской национальной лаборатории им. Лоуренса в Калифорнии. Давление в образце достигло около 400 гигапаскалей - аналогично давлению в ядре Земли. Прочность м ...>>

Роботы LG CLOi поддержат маленьких пациентов 19.11.2019

Компания LG отправила 25 роботов CLOi в детскую больницу при Сеульской национальной университетской больнице (SNUH) для тестирования возможности их использования с целью улучшения медицинского обслуживания. Роботы будут размещены в различных отделениях больницы, включая отделения интенсивной терапии и операционные, с целью обеспечения эмоциональной поддержки детям, которые могут испытывать страх из-за нахождения в больничных условиях. Тестирование продлится три месяца. Помимо ухода за деть ...>>

В Польше обнаружен аналог Стоунхенджа 19.11.2019

В Польше было обнаружено древнее сооружения типа Стоунхенджа возрастом более 6800 лет. Археологи утверждают, что люди эпохи неолита использовали этот ритуальный объект в течение 200-250 лет, причем каждые несколько десятков лет у него появлялись новые функции. Диаметр сооружения составляет около 110 метров - в три раза больше, чем диаметр внутреннего круга валунов из песчаника в Стоунхендже. Этот объект археологи обнаружили еще в 2017 году, но только сейчас им удалось выяснить возраст сооруже ...>>

Случайная новость из Архива

Глобальное потепление ускоряет цикл осадков 13.05.2012

Австралийские ученые на протяжении 50 лет изучали изменения солености океана и обнаружили признаки того, что глобальное потепление ускорило цикл осадков.

Исследование, результаты которого опубликованы в издании Science, содержит данные о солености океана по всему миру с 1950 по 2000 год. Оказывается, соленость океана за последние 50 лет изменилась, а гидрологический цикл планеты заметно активизировался. Другими словами, процесс круговорота воды (испарения и выпадения осадков) над океанами ускорился. Скорее всего, это происходит и над сушей.

Каковы последствия этих изменений для климата? К сожалению негативные: атмосфера переносит больше воды из регионов, которые и так высыхают, в регионы, где дождей и так хватает. Это означает, что засушливые регионы высохнут еще больше, а влажные зальет дождями.

До сих пор данная проблема была изучена мало, поскольку большинство наблюдений касаются суши Северного полушария земли, в то время как большая часть нашей планеты покрыта океанами.

Океаны активно реагируют на глобальное потепление. Компьютерное моделирование, проведенное австралийским правительственным научным учреждением CSIRO и Ливерморской национальной лабораторией в Калифорнии, показали, насколько опасным может быть ускорение водного цикла. Идет постепенный процесс, который выражается в следующем: соленые участки океана становятся более солеными, а пресные - боле пресными. Сегодня это явление наблюдается на севере и юге Атлантики, на севере и юге Тихого океана, в Индийском океане. Ученые предполагают, что оно носит глобальный характер - просто наблюдений проводится слишком мало.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

Бесплатная техническая документация для любителей и профессионалов