Квантовый переводчик для сетей будущего

13.07.2025

Развитие квантовых технологий обещает изменить представление о вычислениях, безопасности данных и телекоммуникациях. Однако, чтобы квантовые компьютеры могли взаимодействовать друг с другом на больших расстояниях, необходима стабильная передача информации между их "языками" - микроволнами и оптическим светом. Именно эту задачу попытались решить ученые из Университета Британской Колумбии, предложив уникальный подход к созданию так называемого "квантового переводчика".

Работа исследователей направлена на устранение одного из главных технических барьеров на пути к полноценному квантовому интернету. Они разработали чип на основе кремния - материала, широко используемого в производстве классических процессоров. Этот миниатюрный преобразователь способен с высокой точностью и минимальными помехами трансформировать микроволновые сигналы в оптические и наоборот. По словам Мохаммада Халифы, одного из авторов исследования, устройство работает почти как идеальный переводчик, который передает смысл без искажений и шума.

Квантовые компьютеры обрабатывают данные в форме микроволн, но такие сигналы не подходят для передачи на большие расстояния. В отличие от них, оптические импульсы - например, в оптоволоконных сетях - отлично справляются с этой задачей. Проблема в том, что преобразование одного типа сигнала в другой крайне чувствительно к ошибкам: малейшее искажение разрушает квантовую запутанность - фундаментальное явление, при котором частицы остаются связаны между собой вне зависимости от расстояния.

Новое устройство использует искусственные магнитные дефекты, встроенные в кремниевую структуру. При подаче сверхслабого сигнала - в миллионные доли ватта - электроны внутри этих дефектов начинают менять тип сигнала, сохраняя при этом квантовые свойства. Одним из преимуществ такой технологии является ее совместимость с существующими сверхпроводящими элементами и производственными методами.

Еще одной важной особенностью разработки является ее двусторонняя работа: устройство может конвертировать сигналы в обоих направлениях, что делает возможным не только передачу, но и полноценный обмен квантовой информацией. Как отмечают ученые, без такой технологии квантовые компьютеры оставались бы лишь локальными машинами, неспособными к объединению в сеть.

Хотя пока речь идет о теоретической модели, перспективы практической реализации вполне реальны. Руководитель проекта Джозеф Салфи подчеркивает, что в будущем подобные преобразователи смогут встраиваться прямо в существующую телекоммуникационную инфраструктуру, открывая дорогу к построению квантового интернета - защищенной, сверхбыстрой и принципиально новой глобальной сети.

<< Назад: Шпинат полезен для мышц 13.07.2025

>> Вперед: Сиеста орангутанов 12.07.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Устройство идеальной очистки воздуха 28.11.2025

Качество воздуха в закрытых помещениях давно стало важнейшим фактором здоровья, особенно в городах, где люди проводят подавляющую часть времени внутри зданий. В последние годы исследователи уделяют все больше внимания именно тем технологиям, которые способны задерживать или разрушать вредоносные частицы до того, как они попадут в дыхательные пути человека. Одним из таких новаторских направлений стала разработка инженеров Университета Британской Колумбии в Оканагане, которые предложили принципиально иной подход к очистке воздуха в присутствии людей. По словам профессора Школы инженерии доктора Санни Ли, традиционные персонализированные вентиляционные системы действительно могут улучшать качество воздуха вокруг пользователя, однако их принцип работы имеет ряд ограничений. Человек вынужден находиться в строго определенной зоне, а одновременное использование одной системы несколькими людьми снижает эффективность. Кроме того, непрерывный поток сухого очищенного воздуха способен вызывать ...>>

Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025

Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработ ...>>

AirPods Pro с инфракрасными камерами 27.11.2025

Apple традиционно играет роль новатора, поэтому ожидания от следующего поколения AirPods Pro особенно высоки. Новая модель, над которой компания уже активно работает, должна не просто улучшить звук, но и расширить способы взаимодействия человека с цифровой средой. Одним из наиболее заметных нововведений станет появление чипа Apple H3. Сегодняшние AirPods Pro используют поколение H2, обеспечивающее высокую скорость обработки звука, однако переход к H3 обещает еще более точное шумоподавление и сокращение задержки при беспроводной передаче аудио. По данным источников, новая архитектура улучшит энергоэффективность, а также позволит чипу глубже интегрироваться с устройствами экосистемы Apple. Особенно это касается гарнитуры Vision Pro, которая получит более синхронную работу с будущими наушниками. Не менее интригующей выглядит вторая инновация - миниатюрные инфракрасные камеры, встроенные непосредственно в корпус AirPods. Специалисты предполагают, что эти сенсоры смогут фиксировать дв ...>>

ИИ нужно воспринимать как пользователя 26.11.2025

Искусственный интеллект постепенно перестает быть скрытым компонентом программных решений и выходит на передний план. Сегодня алгоритмы не просто помогают обрабатывать данные, но и активно участвуют в рабочих процессах, принимают решения, взаимодействуют с корпоративными сервисами и получают доступ к критически важной инфраструктуре. Такое расширение их возможностей заставляет специалистов по безопасности переосмыслить, что именно означает присутствие ИИ в цифровой среде. Президент по продуктам и технологиям Okta Рик Смит подчеркивает, что воспринимать ИИ исключительно как технологическую надстройку уже невозможно. По его словам, компании обязаны учитывать, что искусственные агенты становятся участниками процессов наравне с живыми сотрудниками, а значит, требуют аналогичных мер защиты. Он формулирует это предельно прямо: "Мы должны защищать клиентов не только от людей, но и от ИИ-агентов - относиться к ним как к пользователям". Однако многие организации продолжают рассматривать И ...>>

Случайная новость из Архива Современные подростки отстают в развитии 29.09.2017 Современные подростки развиваются более медленно, чем их ровесники из предыдущих поколений, как показало исследование. Также они реже принимают участие в разного рода активностях вроде вождения автомобиля и работы, поскольку этим занимаются взрослые. Американские ученые решили выяснить, с какой скоростью растут современные подростки. Оказалось, что этот показатель существенно уменьшился по сравнению со скоростью роста подростков из предыдущих поколений. Современные молодые люди значительно реже занимаются какими-либо серьезными делами вроде работы или управления автомобилем, предпочитая, чтобы их брали на себя взрослые. Ученые из Университета Сан-Диего исследовали, как часто подростки занимаются какими-либо делами, которыми также занимаются взрослые, но не занимаются дети, включая романтические свидания, оплачиваемую работу, вождение автомобиля, поездки без родителей и занятия сексом. В их сферу внимания попали 8,3 млн подростков в возрасте от 13 до 19 лет в период с 1976 по 2012 годы. Скорость развития, увлечения, а также досуг среди подростков 2000-х, 1990-х, 1980-х и 1970-х сравнивали между собой. В целом, доказано, что нынешнее поколение подростков гораздо меньше любит работать, ходить на свидания, употреблять алкоголь, куда-либо выбираться без родителей или заниматься сексом по сравнению с подростками из предыдущих поколений. Этот тренд не может быть объяснен тем, что подростки проводят больше времени за выполнением домашней работы, поскольку ее объем и затраченное на занятия время также уменьшаются от поколения к поколению. Вполне возможно, как полагают авторы исследования, что эти изменения могут объясняться тем временем, которое подростки проводят в интернете. Именно этот показатель продемонстрировал самый мощный рост в последние 20 лет. Кроме того, в последние годы наблюдается значительный инфантилизм, когда подростки предпочитают дольше оставаться на шее у своих родителей. Возможно, это связано с повышением общей продолжительности жизни, тенденцией женщин рожать детей в более позднем возрасте, а также более поздним получением образования. Многие подростки просто не хотят брать на себя ответственность, предпочитая оставлять ее на взрослых.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025