| Статистика |
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0 |
|
 | |  |
 |
Ученые создали простейший твердотельный квантовый процессор
Американские
физики создали простейший квантовый процессор на основе элементов,
близких к современным технологиям микроэлектроники. Данная разработка
может существенно продвинуть работы по созданию первых полноценных
квантовых компьютеров, считают авторы исследования, опубликованного в
журнале Nature.
Работы по созданию квантовых компьютеров ведутся
уже относительно давно. Преимуществом этих компьютеров, пока что только
в теории, является невероятная скорость обработки информации, которая
должна позволить им в будущем решать задачи, непосильные даже для самых
современных суперкомпьютеров.
Принципиальным отличием квантовых
компьютеров от современных является использование так называемых
квантовых битов, кубитов, вместо двоичной системы представления
информации в виде 0 и 1. Кубиты, в отличие от битов - единичных ячеек
информации в современных компьютерах - могут не только находиться в
одно и то же время в двух различных состояниях (0 и 1), но и испытывать
состояние так называемого квантового запутывания.
Это состояние
кубитов проявляется в том, что, будучи разделенными большими
расстояниями, на которых никакие физические силы их уже не связывают,
кубиты ведут себя так, как будто между ними происходит какое-то
взаимодействие, а изменение состояния одной частицы в системе приводит
к закономерному изменению состояния другой.
Это явление до сих
пор остается во многом загадочным для физиков - ученым пока неизвестно,
как именно и с какой скоростью происходит передача информации о
состоянии одной частицы к другой, однако ничто не мешает им пытаться
применить его, руководствуясь многолетним опытом наблюдений.
До
сих пор в качестве кубитов в своих экспериментах по квантовым
вычислениям ученым приходилось использовать довольно экзотические
объекты - переохлажденные заряженные атомы, ионы, удерживаемые с
помощью сильных магнитов и лазеров.
Леонардо Ди Карло (Leonardo
DiCarlo) и его команда из Йельского университета в Нью-Хейвене впервые
сумели применить твердотельные элементы для создания простейшего
квантового процессора, состоящего всего из двух кубитов. В качестве
кубитов Ди Карло использовал две тонкие пластинки ниобия, помещенные на
поверхность оксида алюминия и разделенные небольшой канавкой. Пластинки
ниобия охлаждались до температуры, всего на долю градуса отличающейся
от абсолютного нуля, при которой переходили в сверхпроводящие
состояние. Для контроля состояния кубитов и перевода их в состояние
"квантового запутывания" ученые использовали микроволновое излучение,
которое заполняло пространство между пластинками.
Процессор Ди
Карло оказался способен выполнять два простых алгоритма. Первый, так
называемый алгоритм Гровера, похож на поиск имени в базе данных
абонентов по известному номеру телефона. Машина в этом случае должна
считать все имена и телефоны из базы данных и выдать в конце программы
имя.
В случае процессора Ди Карло сигналом является состояние,
которое принимает та или иная пластинка ниобия после выхода из
состояния "квантового запутывания". Это состояние можно определить с
помощью микроволнового излучения. Второй алгоритм, который способен
выполнять процессор Ди Карло - куда более простой алгоритм Дойча-Джоза,
который, в частности, позволяет определить, является ли жеребьевка с
использованием монетки честной, то есть равновероятно ли выпадение орла
или решки, или в ходе розыгрыша выпадает только одна из сторон монетки.
Как оказалось, процессор Ди Карло выполняет с 80% вероятностью первый алгоритм и с 90% - второй.
Однако,
несмотря на успех, Ди Карло признает, что его систему куда сложнее
реализовать для трех и более кубитов, и, вероятно, это дело не самого
близкого будущего. "Мы создали очень примитивный квантовый процессор,
которому еще очень далеко до полноценного квантового компьютера", -
сказал Ди Карло, слова которого приводит Nature News.
"Тем не
менее, данная работа - первый шаг, без которого невозможно дальнейшее
развитие квантовых компьютеров," - считает Ганс Муиж (Hans Mooij),
эксперт из Университета города Делфт в Нидерландах
|
| Категория: IT-новости | Добавил: newstore (30.06.2009)
|
| Просмотров: 470
| Рейтинг: 0.0/0 |
|  |
 | |  |
|
|
