478.3
+0.07
574.1
-0.3
8.31
+0.05
+32
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
09:43
22 Сентября 2017
Глобальный коллапс не за горами: геофизик назвал сроки неизбежной катастрофы на Земле
Геофизик Даниэль Ротман из Массачусетского технологического института с помощью математической модели выяснил сроки катастрофы, которая произойдет на Земле
09:46
18 Сентября 2017
Физик указал на самый вероятный конец человеческой цивилизации
Физик-теоретик Макс Тегмарк из Массачусетского технологического института (США) в интервью IEEE Spectrum, посвященном недавно вышедшей в свет своей книге "Жизнь 3.0", назвал самый вероятный негативный сценарий будущего человеческой цивилизации
09:46
15 Сентября 2017
Ученые нашли способ увеличить продолжительность жизни
Американские ученые пришли к интересному выводу
19:31
12 Сентября 2017
Ученые выявили смертельно опасные последствия использования чистящих средств
Регулярное использование отбеливателей и других дезинфицирующих средств, содержащих аммониевые соединения, связано с высоким риском смерти
21:17
11 Сентября 2017
Ученые выяснили, что любят бактерии
Разнообразие кишечной микрофлоры повышается от овощей, фруктов, йогуртов, кофе, чая и вина
14:45
11 Сентября 2017
Мощная вспышка на Солнце 10 сентября вызвала очень редкое событие на Земле
О новой вспышке и ее возможных последствиях оперативно оповещены все службы, отвечающие за безопасность космической и другой сложной техники
09:49
11 Сентября 2017
Новая мощнейшая вспышка произошла на Солнце
Очередная сильная вспышка на Солнце зафиксирована вечером в воскресенье
19:35
10 Сентября 2017
Илон Маск назвал главную угрозу человечеству
По его мнению, именно это может оказаться наиболее вероятной причиной третьей мировой войны
18:19
10 Сентября 2017
В NASA рассказали о катастрофических последствиях возможного извержения супервулкана
На сегодняшний день на Земле есть около 20 супервулканов
17:47
08 Сентября 2017
Солнце "извергло" третья сильнейшую вспышку
За несколько минут в открытый космос уходит около сотни миллиардов мегатонн в тротиловом эквиваленте
09:22
08 Сентября 2017
На Солнце произошла вторая за сутки мощнейшая вспышка
Вспышка принадлежит к наивысшему классу активности
11:31
07 Сентября 2017
NASA опубликовало видео гигантской вспышки на Солнце
NASA опубликовало видео произошедшей на Солнце мощнейшей вспышки