Гибридная квантовая микросхема

23.12.2017

Ученым из Тюбингенского университета (Баден-Вюртемберг, Германия) удалось поместить атомы с магнитными свойствами на микросхему со сверхпроводящим микроволновым резонатором. Эта технология обеспечит дальнейшее развитие квантовых процессоров.

Квантовые состояния позволяют применять особенно эффективные алгоритмы, которые по скорости и объему обработки данных далеко опережают нынешние. За счет этого протоколы квантовых коммуникаций обеспечивают не подверженный взлому канал информации, а квантовые датчики дают наиболее точные данные.

"Чтобы применять эти новые технологии в повседневной жизни, мы должны разработать принципиально новые аппаратные компоненты, - говорит глава исследовательской группы профессор Джозеф Фортаг. - Вместо привычных бинарных единиц передачи информации, используемых в сегодняшних технологиях - битах, которые могут быть только единицей или нулем, новому оборудованию придется обрабатывать гораздо более сложные квантовые состояния".

Нейтральные атомы идеально подходят как для хранения квантовой информации, так и для передачи сигнала. По этой причине исследователи использовали их для создания гибридной микросхемы. Они объединили нейтральные атомы со сверхпроводящими СВЧ-резонаторами. "Мы используем функциональность и преимущества обоих компонентов, - говорит ведущий автор исследования доктор Хельге Хаттерманн. - Сочетание двух систем позволило нам создать настоящий квантовый процессор со сверхпроводящими решетками, возможностью хранения информации и фотонные кубиты".

По мнению ученых, новая система для будущих квантовых процессоров образует параллель с сегодняшними технологиями, которые также являются гибридными. Сегодня расчеты в компьютере выполняются в процессоре, информация хранится на магнитных носителях, а данные передаются через волоконно-оптические кабели через интернет. "Будущие квантовые компьютеры и их сети будут действовать по той же аналогии, требуя гибридного подхода и междисциплинарных разработок для достижения полной функциональности", - говорит Фортаг.

<< Назад: Люди с лишним весом оказались счастливее 24.12.2017

>> Вперед: Лампочка спасает жизнь 23.12.2017

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Двойная система антител летучих мышей против опасных вирусов 17.09.2026

Летучие мыши давно занимают особое место в исследованиях инфекционных заболеваний. Эти животные способны быть естественными носителями вирусов, представляющих серьезную опасность для человека, однако сами зачастую избегают тяжелых последствий заражения. Такая необычная способность особенно интересна ученым, поскольку позволяет изучать механизмы, с помощью которых организм может одновременно сосуществовать с потенциально опасными патогенами и контролировать их воздействие. Исследователи из Тюлейнского университета, Стэнфорда и Центров по контролю и профилактике заболеваний США (CDC) приблизились к объяснению этого феномена. По их данным, важную роль может играть необычная организация иммунной системы рукокрылых. У представителей семейства лиликовых (Vespertilionidae), насчитывающего более 500 видов и распространенного на всех континентах, кроме Антарктиды, специалисты обнаружили сразу две независимые генетические системы, участвующие в создании тяжелых цепей антител. Антитела пред ...>>

Экологичный ноутбук Acer Vero 16 с модульным корпусом 17.09.2026

Современный ноутбук постепенно перестает быть устройством, которое после нескольких лет эксплуатации проще заменить новым. Производители все чаще пытаются увеличить срок службы техники за счет переработанных материалов, ремонтопригодной конструкции и возможности модернизации отдельных компонентов. Новый Acer Vero 16 (V16-I71 / V16-I71T) стал одним из примеров такого подхода: при высокой производительности модель ориентирована не только на современные вычислительные задачи, но и на снижение экологической нагрузки на протяжении всего жизненного цикла устройства. В основе концепции Acer лежит расширенный принцип 4R, включающий Reduce - уменьшение использования ресурсов, Reuse - повторное применение, Recycle - переработку и Repairability - ремонтопригодность. Разработчики постарались реализовать эти четыре направления непосредственно в конструкции ноутбука. В частности, верхняя крышка и рабочая панель изготовлены из сплава, в котором сочетаются 50% переработанного и 50% низкоуглеродисто ...>>

Расставание действительно может причинять физическую боль 16.09.2026

Разрыв отношений с близким человеком способно вызывать настолько сильные переживания, что привычное выражение "разбитое сердце" иногда воспринимается почти буквально. Человек может испытывать тревогу, тоску и эмоциональное напряжение, сопровождающиеся вполне реальными телесными ощущениями. Исследования работы мозга показывают, что такая связь между эмоциональными и физическими страданиями может иметь вполне определенную нейробиологическую основу. Эксперимент, позволивший изучить этот вопрос, провела команда психолога Итана Кросса из Мичиганского университета. В исследовании участвовали 40 человек, недавно переживших расставание по инициативе партнера. Все добровольцы продолжали остро реагировать на произошедшее, что позволило исследователям изучить мозговую активность в период наиболее сильных переживаний. Во время эксперимента участников помещали в аппарат магнитно-резонансной томографии. Испытуемым поочередно показывали фотографию бывшего партнера и подвергали предплечье воздей ...>>

Научно доказана невозможность создания нейтринного лазера 16.09.2026

Лазер давно перестал быть исключительно лабораторной технологией: сегодня он используется в связи, медицине, промышленности и научных исследованиях. Поэтому физики периодически предлагают необычные варианты устройств, способных работать по аналогичным принципам, но с другими типами частиц. В 2025 году появилась идея создать лазер, формирующий направленный поток нейтрино. Однако последующий теоретический анализ показал, что привлекательная на первый взгляд концепция сталкивается не просто с техническими трудностями, а с фундаментальными законами квантовой физики. Первоначальную концепцию предложили профессор Массачусетского технологического института (MIT) Джо Формаджио (Joe Formaggio) и Бен Джонс (Ben Jones) из Техасского университета в Арлингтоне. Согласно их замыслу, облако радиоактивных атомов следовало охладить до сверхнизких температур порядка нанокельвинов - миллиардных долей кельвина. В таких условиях атомы могли бы сформировать Бозе - Эйнштейновский конденсат, особое квантов ...>>

Индекс нижнего белья раскрыл состояние швейцарских почв 15.09.2026

Почва кажется обычной частью окружающего нас ландшафта, однако под ее поверхностью существует сложная экосистема, от состояния которой напрямую зависит жизнь человека. Миллиарды микроорганизмов, черви, грибы и другие обитатели почвы перерабатывают органические вещества и участвуют в круговороте питательных элементов. Чтобы привлечь внимание общества к этой мало заметной проблеме, исследователи из Цюрихского университета придумали весьма необычный эксперимент: они закопали более 2000 пар хлопкового нижнего белья в садах, на лугах, полях и газонах по всей Швейцарии. Проект получил название "Доказательство в виде нижнего белья" и представлял собой не массовую шутку, а научный эксперимент, позволяющий наглядно оценить биологическую активность почвы. Исследователи помещали хлопковые изделия в землю, а примерно через два месяца извлекали их и сравнивали степень разрушения ткани. Некоторые образцы за это время практически исчезали, оставляя лишь отдельные фрагменты швов, тогда как на други ...>>

Случайная новость из Архива Морской робот-беспилотник на автономном питании 22.04.2013 Компания Liquid Robotics представила новую версию роботизированной беспилотной лодки WaveGlider. Теперь робот получил фактически неограниченный запас хода благодаря солнечным панелям и генератору, черпающему энергию из морских волн. Робот WaveGlider достаточно известен: с 2009 году он уже пропыл в общей сложности 555,6 тыс. км. Так, в ноябре 2011 года робот вышел из порта в Сан-Франциско и в январе 2013 года пересек Тихий океан, преодолев 17,4 тыс. км. Высокие характеристики WaveGlider, в частности беспрецедентная дальность плавания, уже привлекли внимание ВМС США, которые рассматривают возможность использования данных роботов для патрулирования океанских просторов. Новая версия робота, названная Glider SV3, имеет длину 4 м, вес 122 кг и может нести до 45 кг полезной нагрузки. Основным движителем является особая подводная конструкция, похожая на торпеду с шестью парами крыльев. Благодаря качке на волнах, поворачивающиеся крылья подводной части Glider SV3 непрерывно тянут лодку вперед, что обеспечивает движение с небольшой скоростью. Электропитание обеспечивается солнечными панелями с пиковой мощностью 170 Вт. Панели заряжают литий-ионный аккумулятор емкостью 980 Вт*ч. Навигация обеспечивается GPS, а управление специальным программным обеспечением, работающим на операционной системе Linux в комбинации Java. Данный софт позволяет управлять роботом со смартфона или планшета. Мощности энергосистемы достаточно для того, чтобы питать систему спутниковой связи и набор различных датчиков, включая акустические датчики для обнаружения подлодок. При этом благодаря малому размеру, отсутствию источников тепла и бесшумности, сам Glider SV3 обнаружить довольно трудно. Согласно заявлению разработчиков, при редком регулярном техобслуживании Glider SV3 может находиться в открытом океане годами.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026