21:07 Созданы первые квантовые базовые логические элементы на основе кремния |
Группа ученых из университета Нового Южного Уэльса (University of New South Wales) в Сиднее, Австралия, возглавляемая Эндрю Дзурэком (Andrew Dzurak), создала первые в своем роде кремниевые квантовые цепочки, способные выполнять простейшие логические операции. Основой этих цепочек являются специальные кремниевые транзисторы, действующие в роли квантовых битов (кубитов), и в будущем из таких транзисторов, словно как из кубиков, можно будет создавать квантовые вычислительные системы любой степени сложности. Напомним нашим читателям, что в обычных вычислительных технологиях используются биты, способные принимать два состояния — состояние логического 0 и 1. В квантовых технологиях используются кубиты, которые помимо вышеуказанных двух состояний могут находиться и в третьем состоянии, в состоянии суперпозиции, когда их значение одновременно равно и 1 и 0. Большее количество состояний кубита позволит сократить по экспоненте время произведения сложных логических операций, которые требуются для решения тяжелых вычислительных задач, таких, как поиск, оптимизация, шифрование данных и т.п. В более ранние времена ученые пытались использовать в качестве кубитов фотоны света, охлажденные до сверхнизких температур атомы различных химических элементов и электроны. Однако, еще никому не удавалось использовать в качестве кубита целую часть кремниевой электронной схемы. Использование кремния в этом деле имеет целый ряд своих преимуществ, кремний выступает в качестве защитного окружения кубита, которое поддерживает его стабильность и не позволяет двум соседним кубитам спонтанно взаимодействовать друг с другом. Главным достижением австралийских ученых является кремниевый транзистор, который во многом подобен транзисторам, миллиарды которых находятся на кристаллах процессоров наших компьютеров и смартфонов. «Мы превратили достаточно обычные транзисторы в квантовые биты, обеспечив то, что в любой момент времени с транзистором связан лишь один электрон» — рассказывает доктор Менно Вельдорст (Dr Menno Veldhorst), научный сотрудник UNSW, — «В этом транзисторе информация хранится в направлении вращения электрона, в его спине, который, как известно, является одной из квантовых характеристик этой частицы, связанной с его очень слабым магнитным полем». «Мы недавно получили патент на структуру полномасштабного квантового чипа, на котором могут находиться миллионы квантовых битов» — рассказывает Эндрю Дзурэк, — «Эти транзисторы, кубиты, могут быть объединены в логические элементы, которые выполняют функции из основного базового набора». В качестве демонстрации ученые показали логический элемент, который анализирует спин двух электронов. И когда спин одного из электронов принимает определенное значение, то цепочка изменяет спин второго электрона. И это является примером одного из самых распространенных логических элементов — двунаправленного буферного элемента, который достаточно широко используется в современной вычислительной технике. Такие элементы, соединенные в особой последовательности, могут формировать более сложные элементы, выполняющие более сложные функции с квантовыми данными. «Данное достижение, с некоторыми оговорками, является огромным прорывом в области квантовых вычислительных технологий» — рассказывает Томас Шенкель (Thomas Schenckel), эксперт из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, — «Кремниевые кубиты пока еще проигрывают по производительности и по некоторым другим параметрам сверхпроводящим кубитам, зато сложность кремниевых квантовых вычислительных систем можно увеличивать чуть ли не до бесконечности». |
|
Всего комментариев: 0 | |
По этой теме смотрите:
ВСЕ НОВОСТИ:
Астрология, пророчества [1066] | Астрономия и космос [1457] | Безумный мир [2063] |
Войны и конфликты [2310] | Гипотезы и версии [3874] | Дом,сад,кулинария [3945] |
Животные и растения [2669] | Здоровье,психология [4748] | История и археология [4652] |
Мир вокруг нас [2167] | Мировые новости [7583] | Наука и технологии [890] |
Непознанное [4196] | НЛО,уфология [1263] | Общество [7795] |
Прогнозы ученых,исследования [798] | Происшествия,чп,аварии [1302] | Российские новости [5860] |
Стихия,экология,климат [2739] | Феномены и аномалии [945] | Фильмы и видео [6336] |
Частное мнение [4911] | Это интересно! [3311] | Юмор,афоризмы,притчи [2394] |
АРХИВ САЙТА:
Астрология и пророчества [825] | Гипотезы и прогнозы [4629] | Дом,сад,кулинария [223] |
Животные и растения [2796] | Здоровье и красота [5708] | Интересности и юмор [3758] |
История и археология [4696] | Космос, астрономия [2263] | Мир вокруг нас [1982] |
Наука и технологии [2422] | Непознанное [3983] | НЛО,уфология [1747] |
Общество, в мире, новости [11574] | Психология и отношения [84] | Стихия, климат, экология [421] |
Фильмы и видео [367] | Частное мнения [111] | Эзотерика и феномены [2031] |