X
  • Ваш регион:
    Москва
  • Главные новости
  • Политика
  • Общество
  • Экономика
  • В мире
  • Спорт
  • Происшествия
  • Культура
  • Наука
  • Технологии
  • Авто
  • Крипто новости
  • Категории X
  • Главная
  • О нас
  • Реклама
  • Возможности
  • Проекты
  • Рейтинг Новостей
  • Контакты
  • Библиотека для слепых

    Курс валют на 23.09.2019

    Ученые из Австралии и Нидерландов придумали интегральную схему для квантового компьютера

    РИА Фактор Новости | 18.12.2017

    Ученые из Австралии и Нидерландов предложили способ, с помощью которого можно построить интегральную схему (чип), объединяющую большое число кубитов. Кроме того, схема предполагает исправление ошибок, возникающих во время вычислений. Статья опубликована в Nature Communications.

    Все квантовые компьютеры страдают от ошибок, возникающих во время вычислений и обмена информацией между кубитами и внешним миром. Сейчас ученые уже придумали, как бороться с этими ошибками, однако все способы коррекции ошибок требуют универсальной платформы, на которой можно разместить и связать между собой большое число кубитов (порядка ста миллионов). Для этого нужен некий аналог интегральной схемы, которая используется для объединения классических вычислительных элементов.


    В данной статье группа ученых под руководством Менно Вельдхорста (Menno Veldhorst) из Университета Нового Южного Уэльса предложила способ, с помощью которого можно построить такую схему. За основу они взяли технологию КМОП (CMOS), используемую в подавляющем большинстве современных цифровых микросхем. В использованной технологии между слоем обычных транзисторов и слоем кубитов находится промежуточный слой из оксида кремния. Через него проходят металлические проводки, которые соединяют транзисторы с кубитами. Обмен информацией между частями схемы и связь с «внешним миром» осуществляется через еще один слой, расположенный над слоем транзисторов.

    Кубиты в этой схеме представляют собой квантовые точки, в которых «хранятся» состояния одиночного спина. Считывание информации с кубита осуществляется с использованием спиновой блокады Паули, которая не дает электронам проходить через точку. На каждый кубит приходится шесть транзисторов, из-за особенностей схемы физический размер одного такого блока примерно равен 63×63 квадратных нанометра (хотя он не обязан быть квадратным). На данный момент некоторые компании уже могут производить достаточно маленькие транзисторы, чтобы уложиться в этот размер. Для удобства исправления ошибок ученые предложили объединить однокубитные блоки в модули по 480 штук.

    Исправлять ошибки, возникающие во время квантовых вычислений, физики предложили с помощью метода поверхностных кодов (surface codes). В этом методе один кубит заменяется на шесть: два кубита отвечают за хранение информации и еще четыре – за обмен этой информацией с транзисторами. С помощью определенных операций схема копирует состояние одного из двух «кубитов памяти» в два «измерительных кубита», состояние которых считывается классическими методами и передается в другие части схемы. Это позволяет избежать разрушения квантового состояния при считывании информации непосредственно с «кубита памяти». Кроме того, схема постоянно сравнивает состояния двух «кубитов памяти», чтобы отслеживать случайно возникающие ошибки.

    Читайте также

    Ученые рассказали, как выглядит "самый далекий" мир Солнечной системы


    Кроме того, исследователи оценили, сколько тепла будет выделять при работе предложенная ими схема, то есть проверили, можно ли будет ее реализовать при текущем уровне технологий охлаждения. Оказалось, что при частоте операций порядка 0,1 мегагерц в каждой ячейке будет выделяться около 50 нановатт тепла. Существующие технологии охлаждения могут обеспечить отвод тепла около 500 нановатт на Кельвин от такой ячейки, то есть схему в принципе можно охладить до температуры 0,1 Кельвина. С другой стороны, для полноценной работы кубитов требуется температура порядка одного Кельвина. Получается, что поддерживать приемлемую для работы схемы температуру можно уже при текущем уровне технологий охлаждения.

    На данный момент физики уже объединили кубиты разной природы в одну систему и научились исправлять ошибки, возникающие во время вычислений, с помощью дополнительного кубита. А самый сложный квантовый компьютер оперирует с 53 кубитами, в каком-то смысле он уже достиг квантового превосходства.


    Оставить Комментарий

    Опубликовать комментарий

    Следущее в категории Наука


    Наука 09.12.2018

    769

    0

    В Калифорнии отменили запуск ракеты с разведыва...

    Старт должен был быть осуществлен в 20.15 по местному времени (07.15 мск) с базы ВВС США Вандерберг в штате Калифорния.

    Наука 06.12.2018

    820

    0

    Российский биопринтер впервые в истории напечат...

    Ранее стало известно, что на МКС впервые в истории приступили к печати органов, космонавт Олег Кононенко начал эксперимент 4 декабря в 17...

    Наука 06.12.2018

    814

    0

    В Оксфорде физики предложили новое объяснение н...

    Хотя, по предположениям ученых, эти две субстанции составляют 95% Вселенной, они являются ненаблюдаемыми, а их физическая природа остаетс...

    Наука 04.12.2018

    826

    0

    Станция OSIRIS-REx начала сближение с астероидо...

    Станция сначала пройдет над северным полюсом Бенну, затем над экватором и над южным полюсом, что даст возможность оценить массу астероида...

    Наука 04.12.2018

    843

    0

    Физики из России научат лазеры "дирижировать" х...

    Ученые из МФТИ и Дании выяснили, как можно предсказывать поведение сложных молекул при "обстреле" лазером, что позволит управлять их пове...

    Наука 03.12.2018

    322

    0

    В дальнем космосе зафиксировали аномальный взры...

    Процессы, происходящие при образовании этой звезды, проходили примерно в три раза интенсивнее, чем обычно. Характер излучения также указа...

    Наука 03.12.2018

    300

    0

    LIGO и VIRGO "поймали" еще четыре всплеска грав...

    Российские и зарубежные астрономы, работающие с гравитационными обсерваториями LIGO и ViRGO, объявили об обнаружении еще четырех всплеско...

    Наука 03.12.2018

    261

    0

    Эксперименты на Большом адронном коллайдере ост...

    Предполагается, что итогом модернизации станет повышение мощности ускорителя частиц примерно в два раза. Коллайдер, таким образом, превра...

    Наука 30.11.2018

    283

    0

    Астрономы выяснили, как много света выработала ...

    Орбитальный телескоп "Ферми" помог астрономам "вычислить" общее количество света, который был порожден всеми звездами Вселенной за все ее...

    Наука 30.11.2018

    279

    0

    Над Луной планируют развернуть аналог ГЛОНАСС

    "Доставка к Луне серии космических аппаратов для орбитальных исследований и для обеспечения глобальной системы связи и позиционирования",...

    Наука 30.11.2018

    347

    0

    Телескоп Hubble получил первое после ремонта фо...

    Несколько недель аппарат пребывал в безопасном режиме, а его ремонтом занималась команда специалистов, направляя все усилия на обеспечени...

    Наука 30.11.2018

    253

    0

    В NASA рассказали о планах по изучению Луны

    "Я думаю, мы приблизительно в десяти годах от того, чтобы люди постоянно находились на Луне", — сказал Брайденстайн.


    Также по теме


    Наука 18.12.2017

    795

    0

    NASA может отправить "ядерного крота" для поиск...

    Ученые NASA задумываются о создании особой бурильной установки, оснащенной ядерным реактором, которая будет искать следы жизни в подледно...

    Наука 18.12.2017

    809

    0

    Ученые нашли пингвинью колонию возрастом 3 тыс....

    Американские исследователи обнаружили крупную колонию пингвинов Адели на островах Дангер в Антарктиде с помощью спутниковых фотографий.

    Наука 18.12.2017

    770

    0

    Австралия создаст национальное космическое аген...

    Инвестиции государства в новый кластер на первом этапе составят более $40 млн.

    Наука 18.12.2017

    826

    0

    Ученые: Изменение климата двигает Северный полюс

    Ученые-климатологи по итогам проведения исследования заявили, что изменение климата двигает с места Северный полюс. Это связано с изменен...

    Спорт 18.12.2017

    714

    0

    Сборная России сыграет в полуфинале чемпионата ...

    12 декабря в матче группового этапа чемпионата Европы по гандболу сборная Нидерландов обыграла немок и вышла на первое место группы В.

    Крипто новости 18.12.2017

    339

    0

    Австралийская компания выдает кредиты под залог...

    Мельбурнская компания Helio, которая работает на основании австралийской кредитной лицензии (ACL), теперь предлагает обеспеченные криптов...

    Наука 18.12.2017

    859

    0

    Ученые выяснили, как выглядели "морские чудища"...

    Ихтиозавры оказались почти неотличимыми по облику от современных китов и дельфинов – у них была мягкая кожа, толстая жировая прослойка и ...

    Наука 18.12.2017

    877

    0

    Ученые из Гарварда запустят эксперимент по охла...

    В то время как большинство исследований, посвященных распылению химических веществ в атмосферу с целью охладить планету, основаны на комп...

    Спорт 18.12.2017

    242

    0

    Сборные Англии и Нидерландов сыграют в полуфина...

    Сборная Англии встретится с командой Нидерландов в полуфинале финальной стадии Лиги наций. Жеребьевка турнира прошла в Дублине.

    Наука 18.12.2017

    275

    0

    Учёные обнаружили на околоземной орбите "двойно...

    Учёные обнаружили «двойной» астероид, находящийся на околоземной орбите. Исследователи использовали несколько радиотелескопов, чтобы выяс...

    Наука 18.12.2017

    1333

    0

    Марианская впадина поглотила около 80 млн тонн ...

    Ученые выяснили, что разлом находится на стыке двух тектонических плит. В него попадает огромное количество воды, в четыре раза больше, ч...

    Наука 18.12.2017

    247

    0

    Над полярными областями Венеры ученые нашли озо...

    Основанием для открытия стали актуальные данные, полученные от космической станции Venus Express.

    Общество 09.07.2019

    248

    0

    Осторожно 89183744277 вымогатели в сети

    Мошенники из Новороссийска, Юлия Калинина заказывает товары обязательно перед выходными днями, с почты kalinka5@gmail.com подтверждает свой заказ с номера телефона 79183744277, оплачивает его и далее начинает требовать выслать в выходные дни ее зака

    Смотреть Больше

    Москва, Россия

    1 °C Понедельник

    23.09.2019

    Слабый снег

    Вторник 0 °C 0 °C

    Среда -1 °C -1 °C

    Четверг -4 °C -4 °C

    <

    Декабрь 2016

    >

    Ваш Фактор

    Узнавайте о новостях первыми!

    Комментируйте нас

    Последние комментарии


    Антон

    17:11 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Если деньги есть конечно можно такую берлогу обустроить, даже целых две...



    Ира

    17:09 10.12.2016


    Ольга

    17:09 10.12.2016

    Двое бегунов в Китае умерли во время полумарафона

    У профессиональных спортсменов нет здоровья


    Игорь

    17:05 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Да уж, экономят буквально на всем чем можно, детей жалко, мерзнут.


    Никита

    17:04 10.12.2016

    С 11 декабря в Москве автобус № 59 изменит маршрут

    Согласен с вами Анатолий, автобусы из-за погоды забиты людьми так что лишний не помешает))


    Дмитрий

    17:02 10.12.2016

    Звезда таких культовых фильмов обустроил холостяцкую берлогу

    Писать больше не о чем что ли, как он собирался все это сам делать или рассчитывал на спартанскую обстановку?


    Абай

    17:02 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    У нас в Казахстане его тоже ждут и встретят как самого лучшего человека.



    Стас

    16:58 10.12.2016

    Сотрудники московского аэропорта «Внуково» решили заморозить пассажиров

    Не удивительно, снега навалило столько, что можно только радоваться, что полеты вообще не отменили


    Макс

    16:58 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Ага уже ждут полковник с губернатором.


    Елена

    16:56 10.12.2016

    Бывший казахстанский банкир Мухтар Аблязов освобождён

    Скоро в тюрьме будет свое государство миллиардеров.

    Смотреть Больше