Магноны могут перевернуть квантовые технологии

10.08.2025

Квантовые компьютеры давно обещают совершить революцию в науке и технологиях, но их развитие сталкивается с множеством технических препятствий. Одной из главных проблем остается поиск носителей информации, которые одновременно были бы устойчивыми к шуму и позволяли бы выполнять сложные квантовые операции. Именно в этом контексте новое открытие немецких ученых вызывает особый интерес, ведь оно связано с явлением, о котором физики почти забыли.

Речь идет о магнонах - квазичастицах, представляющих собой коллективные колебания электронных спинов в магнитных материалах. В течение десятилетий их рассматривали преимущественно в рамках фундаментальной физики, не предполагая, что они могут сыграть ключевую роль в создании универсальных квантовых компьютеров. Однако недавний эксперимент показал, что магноны способны не только участвовать в сложных квантовых взаимодействиях, но и передавать запутанные состояния, что делает их потенциальной основой для будущих вычислительных систем.

Исследование было проведено в Мюнхенском университете в сотрудничестве с коллегами из США. Ученые смогли создать особое состояние, при котором магноны выступали в роли носителей квантовой информации, демонстрируя при этом высокую стабильность. Этот результат особенно важен, поскольку большинство современных квантовых систем страдает от сильного влияния внешних помех, из-за чего информация быстро теряется.

Одной из уникальных черт магнонов является возможность управлять их свойствами при помощи внешних магнитных полей. Такая настройка открывает путь к гибкому контролю квантовых операций, а их относительная устойчивость к шуму дает им значительное преимущество перед другими кандидатами, вроде электронов или фотонов.

Профессор Фридрих Бегле, возглавлявший исследование, отметил, что применение магнонов может привести к созданию масштабируемых квантовых компьютеров, способных обрабатывать информацию совершенно новым способом. В этих системах ключевую роль будут играть не заряженные частицы или световые кванты, а коллективные магнитные возбуждения, что потенциально изменит архитектуру квантовых машин.

В перспективе ученые намерены построить прототип вычислительного устройства, использующего магноны в качестве основной рабочей среды. Если этот проект будет успешен, то появится возможность тестировать такие системы на реальных задачах, требующих значительных вычислительных ресурсов.

Возвращение интереса к магнонам может оказаться судьбоносным для развития квантовых технологий. Эти квазичастицы, долгое время находившиеся в тени, теперь претендуют на роль ключевого элемента в создании устойчивых и мощных квантовых компьютеров, способных работать там, где современные решения бессильны.

<< Назад: Опасность разлома Тинтина 10.08.2025

>> Вперед: Золото, которое не плавится 09.08.2025

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Скука - двигатель перемен 09.03.2026

Современная жизнь редко оставляет человеку время на простое ощущение скуки. С развитием цифровых технологий и постоянным доступом к социальным сетям мы стремимся мгновенно развлекать себя, избегая пауз, когда ум может быть свободен от внешних раздражителей. Между тем, новое исследование показывает, что скука выполняет важную роль в психическом здоровье и может стимулировать личностное развитие. Часто скука воспринимается как негативное состояние, которое хочется немедленно устранить. Однако психологи отмечают, что именно моменты, когда человеку становится по-настоящему скучно, могут побудить к поиску нового хобби, пересмотру жизненных приоритетов или появлению свежих идей. Это состояние открывает пространство для саморефлексии и внутреннего роста. Исследователи из Университета Бата и Тринити-колледжа показали, что привычка уходить в социальные сети в моменты скуки мешает человеку достигать "максимальной скуки". В результате стимулируется лишь поверхностное отвлечение, которое не ...>>

Наушники Soundcore Space 2 09.03.2026

Современные пользователи все чаще ищут универсальные наушники, способные сочетать высокое качество звука, комфорт при длительном ношении и длительное время автономной работы. На выставке MWC 2026 компания Anker представила новую модель полноразмерных беспроводных наушников Soundcore Space 2, которая нацелена как на повседневное использование, так и на путешествия, предлагая обновленный дизайн и расширенные технические возможности по сравнению с предыдущей версией. Новинка получила более плавные линии чаш и легкий корпус весом 261 грамм, что обеспечивает комфорт даже при длительном прослушивании музыки. Для улучшения посадки и удобства производитель использовал мягкую пену с эффектом памяти, а эргономика наушников была протестирована на более чем 2000 профилях головы, что позволило достичь оптимального прилегания для большинства пользователей. Soundcore Space 2 будут доступны в трех цветовых вариантах: кремовый белый (Cream White), угольно-черный (Jet Black) и шалфейно-зеленый (Sa ...>>

Ритм сердца влияет на восприятие и чувства 08.03.2026

Связь между сердцем и мозгом выходит далеко за пределы привычного представления о том, что сердце просто качает кровь. Новые исследования показывают, что сердечный ритм способен прямо влиять на восприятие внешнего мира и на эмоциональное состояние человека, открывая уникальный диалог между физиологией и сознанием. Работа сердца делится на две основные фазы: систолу и диастолу. Во время систолы сердечная мышца сокращается и выталкивает кровь в сосуды, а при диастоле сердце расслабляется, позволяя крови вернуться внутрь. Хотя мозг не управляет каждой конкретной фазой сокращений, он регулирует частоту сердечных сокращений в зависимости от состояния организма: в стрессовой ситуации пульс учащается, а в спокойном состоянии снижается. Однако взаимодействие между сердцем и мозгом двустороннее: мозг реагирует на сигналы от сердца так же, как сердце откликается на команды мозга. Международная группа исследователей проанализировала мозговую активность в зависимости от сердечного цикла. Они ...>>

Молекулы ДНК как новые носители данных 08.03.2026

С ростом объемов цифровой информации ученые ищут новые методы хранения данных, способные сочетать высокую плотность, долговечность и энергоэффективность. Одним из самых перспективных направлений становится использование молекул ДНК - естественного носителя генетической информации, который способен сохранять данные в течение тысяч лет при подходящих условиях. Недавние исследования показывают, что ДНК может стать не только архивом, но и полноценным перезаписываемым носителем информации. Исследователи из Университета Миссури создали систему, позволяющую записывать, стирать и повторно записывать данные в молекулах ДНК. Ранее ДНК использовалась в основном для долговременного архивирования информации, что делало носитель одноразовым. Новый подход превращает молекулярный носитель в полноценный цифровой накопитель с возможностью редактирования содержимого. Принцип работы устройства основан на естественном "языке" ДНК: в отличие от обычных компьютеров, где данные кодируются последовательн ...>>

Получение кислорода из лунного грунта 07.03.2026

Освоение Луны требует решения множества задач, связанных с обеспечением жизнедеятельности и функционированием оборудования в условиях ограниченных ресурсов. Одной из ключевых проблем является доставка кислорода с Земли, что значительно увеличивает стоимость и сложность космических миссий. Новые технологии позволяют получать кислород непосредственно на поверхности Луны, открывая путь к автономным и долговременным экспедициям. В центре исследований NASA находится метод извлечения кислорода из лунного реголита - рыхлого слоя измельченных пород, покрывающего поверхность спутника. Реголит содержит значительное количество окислов, включая окись железа и диоксид кремния, которые являются потенциальным источником кислорода. По оценкам специалистов, до 40% массы реголита приходится на химически связанный кислород. Ключевым элементом технологии является электролиз расплавленного реголита. Процесс предполагает пропускание электрического тока через сильно нагретый материал, что приводит к вы ...>>

Случайная новость из Архива Роботы-ежи для исследования спутников и астероидов 15.01.2013 Исследователи разработали роботизированную платформу, предназначенную для исследования спутников планет и астероидов. Исследователи из Стэнфордского университета в сотрудничестве с Лабораторией реактивного движения НАСА и Массачусетским технологическим институтом считают, что с изучением таких небесных тел, как Фобос или Луна, лучше всего справятся шарообразные роботы, покрытые шипами. Миссия роботов-ежиков будет выглядеть просто: вначале недорогая платформа-носитель сбросит одного-нескольких роботов на поверхность астероида или спутника. Затем автономные "ежики" диаметром менее 60 см будут кататься и прыгать по поверхности, собирая научные данные и через платформу-носитель отправляя их на Землю. Главное преимущество роботов-ежей - автономная работа на большинстве этапов миссии. Это существенно ускоряет и упрощает исследования и является значительным шагом на пути дальнейшего освоения космоса. Кроме того, предлагаемые шарообразные роботы стоят дешевле и более надежны, чем привычные многоколесные марсоходы. На небесных телах с низкой гравитацией колесные тележки легко опрокидываются. В свою очередь "ежик" не имеет колес или гусениц. В движение робота приводят три диска, спрятанные внутри шарообразного корпуса. Быстрого вращения диска достаточно, чтобы силы инерции заставили робота сдвинуться с места. В результате робот-еж способен быстро катиться по неровной поверхности и изменять направление движения, обходя препятствие. Энергию робот вырабатывает с помощью солнечных панелей, а шипы на поверхности корпуса повышают проходимость и предотвращают застревание. В настоящее время разработчики проводят испытание прототипов робота-ежа, в том числе и со сбрасыванием робота с самолета. На доработку оригинального разведчика астероидов и спутников и его отправку в миссию Phobos Surveyor понадобится 10-20 лет.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026