Квантовый компьютер уже на пороге

Идея создать квантовый компьютер продиктована тем, что он, работая не с единицами информации, а с целыми массивами, действовал бы значительно быстрее. Но одной из главных проблем создания систем квантовых вычислений была недолговечность сложных состояний «запутанности», необходимых для работы подобных устройств. И вот энтузиасты нашли способ сделать квантовые биты более стабильными, продлив им жизнь в тысячу раз.

Одним из главных кандидатов на роль квантового хранилища информации (кубита) считается квантовая точка – ограниченный фрагмент полупроводникового материала, который настолько мал, что в нем могут существовать квантовые эффекты. Эти элементы содержат единственный дополнительный электрон, которые и дает возможность сохранять целые линейные последовательности из логических «нуля» или «единицы».

Однако подобные квантовые конструкции очень нестабильны – малейшие колебания магнитного поля, излучаемого атомным ядром, могут заставить кубит потерять сохраненные данные. Это связано с тем, что в большинстве подходящих полупроводниковых материалов (например, арсенит иридия) происходит очень сильное взаимодействие свободных электронов с атомами вещества. Но команда физиков из Мичиганского университета нашла приемлемое и эффективное решение этой проблемы.

Читайте также "Квантовая смерть новых технологий"

Они использовали лазер для реализации ранее неизвестных физических свойств атома.

Квантовый компьютер уже на пороге
Квантовый компьютер уже на пороге
В лазерном луче ученым удалось стабилизировать магнитное поле кубита и продлить его стабильное состояние в среднем в тысячу раз. В нормальном состоянии лишний электрон в квантовом бите фиксируется с заданным спином вращения. Это ведет в небольшому повышению магнитного поля атома, что выбивает сохраненные данные из кубита.

Такая реакция стала причиной ненадежности квантовых точек в роли квантовых битов. Срок жизни информации в кубите не превышал несколько миллиардных долей секунды. Однако, используя лазер, физики смогли заблокировать влияние внешних магнитных полей на квантовую точку. Воздействие лазерного луча заставляет электрон подниматься на более высокий энергетический уровень, оставляя после себя так называемую «дырку» - положительно заряженную пустоту.

«Дырка» обладает собственным магнитным полем, которое уравновешивает воздействие ядра атома и позволяет сохранять систему в дальнейшем без какого либо внешнего влияния. «Полученный результат более чем потрясающий, - восхищается результатами своего труда руководитель проекта профессор физики Дункан Стил. – Конечно, остаются различные технические сложности, которые предстоит решить, однако наше открытие воскрешает надежды на создание квантовых компьютеров».

«Мы по-прежнему очень далеки от действующих прототипов подобных устройств, - продолжает Стил. – Но сейчас мы можем точно сказать, что выбрали правильное направление, в котором предстоит развивать саму идею квантовых вычислений».

Читайте также в разделе "Наука и техника"

Не забывайте присоединяться к Pravda.Ru во ВКонтакте, Telegram, Одноклассниках, Google+, Facebook, Twitter. Установи "Правду.Ру" на главную страницу "Яндекса". Мы рады новым друзьям!

Комментарии
Мечта о самоубийстве: немцы объяснили, почему не стоит воевать с Россией
Кто следующий: "грязные танцы" раскачивают систему?
Кремль обмолвился о разговорах Путина и Порошенко
Кремль обмолвился о разговорах Путина и Порошенко
"Цветная революция": в Киеве избили британца с лиловыми волосами
В США предсказали скорый крах Роскосмоса
Кремль обмолвился о разговорах Путина и Порошенко
Кремль обмолвился о разговорах Путина и Порошенко
Кремль обмолвился о разговорах Путина и Порошенко
Генерал СБУ: Ту-154 Качиньского сбили боевые маги Путина
Генерал СБУ: Ту-154 Качиньского сбили боевые маги Путина
"Цветная революция": в Киеве избили британца с лиловыми волосами
Генерал СБУ: Ту-154 Качиньского сбили боевые маги Путина
Британская студентка повергла в шок профессора, оправдав коммунизм
Кремль обмолвился о разговорах Путина и Порошенко
Эстонцев научат выживать в условиях войны
Эстонцев научат выживать в условиях войны
Весна: живое оружие на улицах города
В Узбекистане дворец олигарха превратили в музей
Генерал СБУ: Ту-154 Качиньского сбили боевые маги Путина
Украина перебрасывает дополнительные подразделения к ДНР