Установлен новый рекорд времени сохранения квантового состояния кубита — более 5 секунд

Кубит из карбида кремния

Все современные технологии квантовых вычислений и коммуникаций основываются на использовании квантовых битов, кубитов, и их квантовом состоянии. Но, как хорошо известно нашим постоянным читателям, квантовое состояние кубита является весьма нестабильной вещью, оно разрушается, что влечет за собой потерю информации, даже при минимальном воздействии какого-нибудь постороннего фактора из окружающей среды, к примеру, тепловых колебаний или электромагнитного излучения. Ученые постоянно работают над проблемой увеличения времени сохранности квантового состояния и недавно исследователям из Национальной лаборатории Аргона и Чикагского университете университета удалось установить своего рода рекорд в этой области. Созданные ими кубиты на основе карбида кремния оказались способны сохранять свое квантовое состояние на протяжении более 5 секунд.

«Запутанный с новым кубитом фотон света сумеет сделать около 40 оборотов вокруг земного шара, заключая в себе достоверную квантовую информацию» — пишут ученые, — «И это делает нашу мечту о создании квантового Интернета на один шаг ближе к реальному воплощению».

Первым достижением американских ученых стало обеспечение процедуры более легкой записи и чтения квантового состояния нового кубита. Как и в случае с другими типами полупроводниковых кубитов, это делается путем использования импульсов лазерного света, и измерениями параметров отраженного от кубита света. Эта процедура достаточно сложна, ведь при малейшем отклонении любого параметра происходит разрушение состояния кубита и потеря квантовой информации.

Проблема была решена путем добавления к кубиту еще одного электрона при помощи импульсов света дополнительного лазера. Согласно имеющейся информации такой трюк позволил увеличить уровень отраженного сигнала в 10 тысяч раз. Это, в свою очередь, позволило реализовать технологию одноразового считывания, когда значение кубита считывается при помощи всего одного, а не нескольких импульсов лазерного света. «Такой режим считывания является неразрушающим и все это открывает путь к практической реализации ряда новых квантовых технологий» — пишут исследователи.

Вооружившись новым методом считывания информации, ученые сконцентрировались на увеличении времени сохранности квантового состояния кубита. Они использовали образцы карбида кремния, очищенного до высочайшей степени чистоты, что само по себе уже позволило уменьшить уровень фоновых шумов. Затем на кубит был направлен выход микроволнового излучателя, импульсы которого стали своего рода «защитной оболочкой», стабилизирующей состояние кубита. «Каждый из импульсов можно рассматривать как нажатие кнопки «Отмена», которая стирает любую ошибку, успевшую образоваться в кубите во время промежутка между импульсами» — пишут исследователи.

Исследователи считают, что полученные ими пять секунд являются далеко не пределом возможности поддержания стабильности состояния новых кубитов. «Тем не менее, за уже полученное нами время стабильности квантовый компьютер с такими кубитами успеет выполнить минимум 100 миллионов квантовых операций» — пишут исследователи, — «И такого времени вполне достаточно для проведения вычислений даже самых сложных квантовых алгоритмов».

Ключевые слова:
Квантовый, Бит, Кубит, Время, Состояние, Сохранение, Стабильность, Электрон, Сигнал, Импульс

Первоисточник

Другие новости по теме:

  • Создан кубит нового типа, способный переключаться из режима хранения информ …
  • Создан «рекордный» квантовый регистр, состоящий из 20 запутанных кубитов
  • Ученым удалось физически разделить два квантовых состояния одного иона
  • Ученым удалось создать первые долгоживущие квантовые биты на основе атомов …
  • Установлен новый рекорд по длительности хранения информации в квантовых бит …
  • Share Button

    Материалы по теме:

    Биокомпьютеры, построенные на базе живых нейронов, могут стать альтернативой современным системам искусственного интеллекта
    Системы искусственного интеллекта постепенно начинают проникать во все области окружающей нас жизни, элементы таких систем используются в программном обеспечении, в компьютерных играх, они уже ...
    Новая оптическая технология обеспечивает в миллион раз большую производительность, чем существующие вычислительные технологии
    Известно, что логические элементы являются базовыми "кирпичиками", из которых строятся все компьютерные чипы, включая и процессоры. Обычные электронные логические элементы работают, используя движение электронов, ...
    Ученые нашли совершенно новый способ измерения времени
    Использование секундомера, механического или электронного, имеющегося в каждом мобильном телефоне, является самым простым способом подсчета количества секунд между точками времени "до", "сейчас" и "после". ...
    Компанией Samsung создан прототип голографического дисплея с разрешением 4К и с широким углом обзора
    Научно-фантастические фильмы и художественные произведения давно дразнят нас различными высокотехнологичными идеями, такими, как голографические изображения, но пока эта идея и множество других, таких, как ...
    Новая технология искусственного интеллекта позволит смартфонам и планшетам генерировать трехмерные голограммы в режиме реального времени
    Люди старшего поколения помнят различные видеоигры, основанные на голограммах, которые в 80-х годах устанавливались в различных местах в виде популярных в то время полумеханических, ...
    You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

    Leave a Reply

    Яндекс.Метрика