Физики ETH Zürich разработали первый полностью механический кубит: шаг к стабильности квантового мира?

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Наука и космос

В гонке за квантовым превосходством физики из ETH Zürich совершили прорыв, представив миру первый функционирующий механический кубит. Это событие, описанное в журнале Science, знаменует собой потенциально новую эру в развитии квантовых компьютеров, предлагая решение одной из ключевых проблем — недолговечности и нестабильности существующих систем.

От эфемерности к устойчивости: в чем суть инновации?

До настоящего момента краеугольным камнем квантовых вычислений были виртуальные кубиты, основанные на электромагнитных полях. Их главное достоинство — возможность манипулировать квантовыми состояниями. Однако, ахиллесовой пятой таких систем является их хрупкость: виртуальные кубиты существуют лишь мгновения, что порождает ошибки и требует сложных механизмов коррекции.

Механический кубит, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Команда из ETH Zürich предложила революционную идею: заменить эфемерные электромагнитные сущности на осязаемые механические системы. В качестве основы был выбран пьезоэлектрический диск на сапфировой подложке, действующий как механический резонатор. К нему, с помощью инновационной технологии, присоединяется кубит из сверхпроводящего материала, также закрепленный на сапфире.

Почему это важно?

Ключевое преимущество такого подхода — увеличение времени когерентности, то есть периода, в течение которого кубит сохраняет свое квантовое состояние. Именно этот параметр определяет стабильность и надежность квантовых вычислений. Эксперименты показали, что механический кубит демонстрирует более продолжительное время когерентности по сравнению с гибридными и виртуальными аналогами.

«Барабанная дробь» квантовой информации

Для наглядности исследователи сравнивают свой кубит с мембраной, подобной барабанной коже. Эта мембрана может находиться в трех состояниях: покоя, вибрации или в суперпозиции обоих. Такая аналогия подчеркивает материальную природу кубита, противопоставляя его абстрактным виртуальным конструкциям.

Взгляд в будущее

Создание механического кубита — это не просто лабораторный эксперимент, а значимый шаг на пути к созданию практичных квантовых компьютеров. Сейчас команда из ETH Zürich сосредоточена на оптимизации своего изобретения, исследуя различные сверхпроводящие материалы для увеличения времени когерентности. Следующим этапом станет тестирование кубита с квантовыми вентилями, что позволит оценить его потенциал для выполнения сложных вычислений.

Механический кубит, иллюстрация
Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com
Вопросы без ответов

Несмотря на очевидные преимущества, механический кубит еще предстоит всесторонне изучить. Как он поведет себя в условиях масштабной квантовой системы? Насколько сложно будет управлять массивами таких кубитов? Какие ограничения накладывает физическая природа системы на скорость вычислений? Ответы на эти вопросы определят, станет ли механический кубит основой квантовых компьютеров будущего.

Заключение

Разработка механического кубита — это смелый и инновационный подход к решению одной из самых острых проблем квантовых вычислений. Предложенное решение не только демонстрирует потенциал для создания более стабильных и надежных систем, но и открывает новые горизонты для исследований в области квантовых технологий. Наблюдая за развитием этого направления, мы становимся свидетелями рождения новой эры в мире вычислений, где законы классической физики уступают место загадочному и многообещающему квантовому миру.

1 комментарий

R
ждём паровой кубит и кубит внутреннего сгорания.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Прощайте, искажения? Разработана композитная металинза – широкий угол обзора без дефектов

Мир оптики, казалось бы, давно исследован и понятен. Линзы, призмы, зеркала — все эти инструменты верой и правдой служат человечеству, преломляя и фокусируя свет. Однако на...

Обзор наушников CKLVX D62: новый гибридный хит от Myer-Audio

Наушники Myer-Audio с непроизносимым названием CKLVX стали, пожалуй, наиболее ярким открытием текущего года. Начали они с относительно бюджетных решений и планомерно двигаются в сторону ТОПов....

Откуда берется масса в адронах? Аномалия, бросающая вызов хиральной симметрии

Мир элементарных частиц полон загадок, и одной из самых интригующих является природа массы адронов — частиц, состоящих из кварков и глюонов. Если с массой протона и нейтрона (нуклонов)...

Робот пылесос Ilife T20S: мой тихий домашний помощник

О том что робот пылесос полезен в быту, думаю рассказывать не нужно. А вот какой выбрать, уже более серьёзная проблема. Я вот для себя выбрал Ilife T20S, новинку, представленную в этом году. И...

Физики ETH Zürich разработали первый полностью механический кубит: шаг к стабильности квантового мира?

В гонке за квантовым превосходством физики из ETH Zürich совершили прорыв, представив миру первый функционирующий механический кубит. Это событие, описанное в журнале Science, знаменует собой...

Обзор универсального USB-тестера Fnirsi FNAC-28 с нюансом в работе

Надежность аксессуаров — важный аспект их стабильной работы. FNAC-28 от Fnirsi — это универсальный прибор для анализа параметров зарядных элементов. Он тестирует сопротивление...