486.74
+0.05
517.99
+0.2
8.43
-0.08
-5
Погода в Ереване
Рус
Физики открыли новый способ передачи данных в квантовых компьютерах
09:42
15 Ноября 2012

ЕРЕВАН, 15 ноя - Новости-Армения. Две группы физиков независимо друг от друга разработали методику, которая позволяет передавать данные при помощи фотонов между неподвижными кубитами в квантовом компьютере, аналогами бита в обычных вычислительных устройствах, и опубликовали свои выводы в статьях в журнале Nature, пипет РИА Новости.

Квантовый компьютер - вычислительное устройство, использующее в своей работе квантовомеханические эффекты. Принципиальным отличием таких компьютеров от традиционных является использование квантовых систем с двумя возможными состояниями (так называемых квантовых битов, кубитов) вместо двоичной системы представления информации в виде 0 и 1. В качестве кубита могут выступать как подвижные частицы света - фотоны, так и неподвижные объекты микромира - электроны или ядра атомов.

Два научных коллектива под руководством Кристиана Де-Греве (Kristiaan De Greve) из Стэнфордского университета (США) и Атача Имамоглу (Atac Imamoglu) из Института квантовой электроники в Цюрихе (Швейцария) научились передавать информацию между двумя типами квантовых ячеек памяти, изучая работу неподвижного кубита на базе так называемой квантовой точки.

Квантовые точки представляют собой устройства из микроскопических кусочков полупроводника, внутри которых существует особая область - трехмерная потенциальная яма. Когда в такую яму падает электрон, он не может самостоятельно покинуть ее, в результате чего свобода его передвижений сильно ограничивается. Это позволяет использовать электрон в качестве источника света или носителя информации.

Группы физиков под руководством Де-Греве и Имамоглу превратили квантовую точку в кубит, научившись управлять спином электрона - особое квантовое состояние частицы, принимающее условное значение "вверх" или "вниз". Подобные кубиты достаточно стабильны и способны долгое время хранить информацию, однако ее передача затруднена тем, что квантовые точки неподвижны по своей природе.

Обе группы физиков решили эту проблему одинаковым образом - они приспособили второй тип кубитов в виде фотонов для передачи информации. Ученые заметили, что квантовые точки являются источником света, фотоны которого могут быть использованы в качестве подвижного кубита.

Передача состояния кубита осуществляется следующим образом. Сначала ученые "накачивают" электрон в центре квантовой точки при помощи коротких импульсов лазера, из-за чего электрон переходит со дна "ямы" на более высокие энергетические уровни. После завершения цикла накачки квантовая точка испускает одиночный фотон, цвет и поляризация которого будут связаны со спином электрона.

Как отмечают физики, полноценная передача информации от квантовой точки к фотону возможна лишь в том случае, если спин электрона связан лишь с одним, а не двумя свойствами фотона. Здесь пути авторов статьи разошлись: Де-Греве и коллеги избавились от связи между спином электрона и цветом фотона, а группа под руководством Имамоглу - от связи между спином и поляризацией.

По словам исследователей, подобные фотоны позволяют обмениваться информацией между неподвижными кубитами, расположенными на большом удалении друг от друга. В своих следующих экспериментах группы Де-Греве и Имамоглу попытаются проверить работу этой системы на практике, связав две квантовых точки. -0-

Loading...
Материалы по теме
Другие материалы раздела
17:03
17 Февраля 2017
Геологи обнаружили восьмой континент Земли
Площадь нового континента занимает порядка пяти миллионов квадратных километров
20:30
16 Февраля 2017
Ученые спрогнозировали катастрофическое землетрясение в США
Ученые провели компьютерное моделирование, чтобы определить точную форму разлома
22:28
12 Февраля 2017
Ужин на сон грядущий: Топ-5 полезных и вредных для хорошего сна продуктов
Некоторые продукты полезно есть перед сном, а вот от других стоит отказаться
20:17
12 Февраля 2017
Искусственный интеллект vs человек: угроза или помощник?
Уже сейчас раздаются призывы обдумать этические принципы разработки искусственного интеллекта, удостоверившись в том, что искусственный интеллект развивается в безопасном для людей направлении
19:46
12 Февраля 2017
Ученые рассказали, какой продукт наиболее полезен для сердца
Продукт отличается максимальным уровнем содержания полиненасыщенных жирных кислот, необходимых для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний
21:22
11 Февраля 2017
Геофизики выявили причины последнего массового вымирания
Канадские и американские геофизики выявили новые подробности последнего великого вымирания
20:47
10 Февраля 2017
Ученые исследуют крики орангутанов для изучения эволюции языка
Ученые пришли к выводу, что звуки, которые издают орангутаны - один из наиболее близких к человеку вид человекообразных обезьян - могут пролить свет на происхождение языка.
21:11
09 Февраля 2017
На YouTube обнаружена "крупнейшая ошибка в истории"
На видеохостинге YouTube создали странный защитный механизм
20:35
09 Февраля 2017
Астрофизики вблизи Млечного Пути обнаружили "галактический мост" длиной 43 тыс. световых лет
Британские, итальянские и австралийские астрономы обнаружили "галактический мост", соединяющий два крупнейших спутника Млечного Пути
11:30
09 Февраля 2017
Геологи назвали сроки наступления кислородной катастрофы на Земле
Исследование опубликовано в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences.
09:16
08 Февраля 2017
Психологи рассказали, как легче перенести стресс
Учёные привлекли 61 добровольца, которых предварительно отбирали по опроснику, выявлявшему признаки депрессии
15:40
07 Февраля 2017
В Египте нашли мумию огромного крокодила
Четырехметровый крокодил олицетворял древнеегипетского бога Себека