Компактный оптический квантовый переключатель

30.10.2020

Квантовые компьютеры на основе лазеров с кубитами в виде пойманных в ловушки ионов интересны, но очень громоздки. Лазерный луч преодолевает многометровые дистанции по целой системе зеркал, линз и прочего оборудования, прежде чем попасть в пару запутанных ионов. Масштабировать такие системы до сотен и тысяч кубитов - та еще забота. Особенно если учесть, что ловушки (кубиты) охлаждаются почти до абсолютного нуля. Но решение проблемы есть, и оно испытано.

Еще несколько лет назад группа исследователей из MIT предложила направлять на кубиты лазерный луч не по воздуху (как в примере на фото ниже), а по волноводам внутри чипа с ионной ловушкой. Это предложение недавно реализовано группой ученых из Высшей технической школы Цюриха (ETH Zurich). Исследователи разработали, создали и испытали фактически оптический квантовый переключатель, который может проложить путь к масштабируемым квантовым компьютерам общего назначения.

С помощью классического техпроцесса был изготовлен кремниевый чип с волноводами толщиной 100 нм. На картинке можно увидеть схематическое изображение чипа в том месте, где лазерный луч вырывается на волю - выходит из оконечности волновода внутри чипа и ударяет в пару запутанных ионов. Ионы, в свою очередь, улавливаются двумя электродами - каждый своим, а вместе они в такой системе находятся в запутанном состоянии.

В предложенном решении волноводы можно развести для управления многими ловушками, расположенными очень плотно. Это упрощает оптическую систему и защищает ее от помех и ошибок. В производстве подобные ловушки будут очень дешевы, но главное, что подобные решения помогут значительно и без затрат увеличить количество кубитов в составе оптических квантовых компьютеров.

<< Назад: Смартфон вредит работе 30.10.2020

>> Вперед: Держатель-присоска для переноса трансплантатов и биосенсоров 29.10.2020

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Нанопокрытие может помочь сохранить воду в озерах и водохранилищах 04.09.2026

Испарение представляет собой одну из наиболее заметных причин потери запасов пресной воды, особенно в регионах с жарким и сухим климатом. По мере повышения температуры эта проблема становится еще более актуальной: вода из озер, дамб и искусственных водохранилищ быстрее переходит в атмосферу, сокращая объем ресурсов, доступных для населения, сельского хозяйства и промышленности. Один из возможных способов замедлить этот процесс предложил физик Даниэль Кваси Кпегло, недавно получивший степень PhD по физике. Разработанная им концепция предполагает использование очень тонкого плавучего покрытия из наноматериала. Предполагается, что такой слой будет располагаться непосредственно на поверхности воды и выполнять роль своеобразного защитного "одеяла". Его задача заключается в ограничении количества инфракрасного теплового излучения Солнца, достигающего поверхности водоема, благодаря чему вода должна нагреваться медленнее и испаряться в меньшем объеме. Проблема, которую пытается решить ис ...>>

Линейная оптика Vossloh-Schwabe с равномерным освещением без бликов 04.09.2026

Плоские светильники должны одновременно обеспечивать высокую яркость, равномерное освещение и компактные размеры. При этом одна из главных технических проблем заключается в необходимости распределить свет от множества светодиодов так, чтобы на поверхности не появлялись яркие пятна и участки с недостаточной освещенностью. Компания Vossloh-Schwabe предлагает решить эту задачу с помощью специальной линейной оптики, предназначенной для светодиодов SMD W2. Оптика 1R разработана таким образом, чтобы формировать однородную яркость без бликов и одновременно уменьшать необходимую высоту светильника. Ее конструкция позволяет эффективнее использовать световой поток светодиодов, что особенно важно при создании тонких плоских осветительных систем. Оптическая эффективность достигает 96%, поэтому большая часть излучения направляется на рабочую поверхность, а потери света остаются минимальными. Главная особенность 1R - широкая фотометрическая диаграмма в форме так называемого "крыла летучей мыши ...>>

Теплицы будущего: ранняя диагностика растений и роботизация производства 03.09.2026

Современная теплица постепенно превращается из обычного сооружения для выращивания растений в высокотехнологичную производственную систему. Камеры, сенсоры и роботизированные платформы позволяют получать значительно больше информации о состоянии культуры и использовать ее для принятия решений. Однако само наличие большого количества датчиков еще не гарантирует практической пользы: важно понимать, насколько точны их показания, удобно ли устанавливать оборудование и действительно ли собранные данные помогают производителю. Именно эти вопросы специалисты Harvestis в Хоогстратене, Бельгия, ранее известного как Proefcentrum Hoogstraten, изучали в ходе испытаний современных сенсорных технологий и роботизированных решений. Особое внимание исследователи уделили автоматическому сбору информации о растениях. На демонстрациях в теплицах были представлены системы IUNU и Hortiworld, причем IUNU Luna предназначена для постоянного мониторинга культуры, прогнозирования урожая и оценки качества выпо ...>>

Компьютерный корпус Deepcool CG580 MESH 2F 03.09.2026

Компания Deepcool представила новую модель компьютерного корпуса CG580 MESH 2F, сделав акцент именно на воздушном потоке и широких возможностях организации охлаждения. Корпус имеет размеры 467 x 235 x 501 мм и выполнен в современном стиле с боковой панелью из закаленного стекла. Благодаря прозрачной стенке внутренние компоненты хорошо видны, что особенно актуально для систем с декоративной подсветкой. Внутреннее пространство разделено на верхнюю и нижнюю части, благодаря чему разработчикам удалось удобнее организовать размещение компонентов и кабелей, а также создать более рациональную схему движения воздуха. Главное внимание специалисты уделили вентиляции. Передняя панель корпуса выполнена в формате MESH и имеет большую площадь перфорации, поэтому воздух может свободно поступать внутрь. Уже в штатной комплектации CG580 MESH 2F оснащается двумя крупными 160-мм вентиляторами. При необходимости пользователь может значительно расширить систему охлаждения: суммарно корпус рассчитан н ...>>

Объединение МРТ и нейроинтерфейса в единую систему uMR Shenguan 02.09.2026

Современные интерфейсы мозг-компьютер постепенно переходят от простого наблюдения за активностью нервной системы к технологиям, способным одновременно анализировать и изменять работу определенных участков мозга. Китайские специалисты представили систему, которая объединяет эти возможности в рамках одной платформы. Разработчики называют uMR Shenguan первым в мире полноциклическим интерфейсом мозг-компьютер на основе магнитно-резонансной томографии. Проект реализовали совместно Shanghai United Imaging Healthcare и Тяньцзинский университет. Ключевое отличие новой платформы заключается в замкнутом характере ее работы. МРТ используется не только для регистрации мозговых сигналов: система сначала декодирует полученную информацию, затем осуществляет целевое воздействие на мозг и после этого измеряет возникшие изменения. Таким образом, результаты вмешательства можно практически сразу сопоставлять с исходными данными, превращая МРТ из исключительно диагностического инструмента в центральный ...>>

Случайная новость из Архива Мировой океан стал глубже на 8 сантиметров 10.09.2018 Международная команда ученых, проанализировав спутниковые данные, пришла к выводу, что за последние 25 лет уровень Мирового океана вырос на 7,7 см. Рост уровня идет со средней скоростью 3,1 мм в год и при этом ускоряется на 0,1 мм ежегодно. Это явно подтверждает то, что на планете становится теплее. Авторы исследования попытались оценить вклад различных обстоятельств в наблюдаемую картину. По их подсчетам, тепловое расширение воды пока играет ведущую роль в картине - 42%. На долю таяния морских льдов, а также ледников Гренландии и Антарктиды приходятся 21%, 15% и 8% соответственно. Пока неясна роль стока воды в океан через реки - ученые отметили, что неопределенность тут слишком велика для того, чтобы делать какие-либо выводы. Период исследования был выбран исходя из того, что надежные спутниковые данные, охватывающие всю планету, появляются в нашем распоряжении с 1993 года. Для исследования были использованы данные миссии TOPEX/Poseidon, океанографического проекта "Арго" и гравиметрического спутника GRACE. Уровень Мирового океана считается одним из важнейших индикаторов изменений климата на планете. Другие - это температура океана и поглощение им тепла, концентрация парниковых газов, кислотность вод океана, состояние ледников и состояние морского льда. Семь сантиметров - это немного, если речь идет об объекте тысячекилометровых размеров. Но на Земле есть участки суши, поднятые над морем всего на сантиметры, и их не так уж мало. В первую очередь вспоминаются коралловые атоллы Тихого океана, которые, при дальнейшем повышении его уровня, могут полностью скрыться под водой. На них сейчас живут люди, для них эта проблема более чем серьезна.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026