Квантовый компьютер: создан первый рабочий квантовый бит

Квантовый компьютер: создан первый рабочий квантовый бит

Исследовательская группа под руководством австралийских инженеров создала первый рабочий квантовый бит на основе одного атома кремния, тем самым открывая путь к сверхмощным квантовым компьютерам, сообщает «SciencePlanet.ru».

В своей статье, опубликованной 19-го сентября 2012-го года в журнале «Nature», группа описывает, как она смогла прочитать и написать информацию с помощью спина, или магнитного электрона, связанного с одним атомом фосфора и встроенного в кремниевый чип.

«Впервые мы продемонстрировали способность представлять и манипулировать данными благодаря спину, чтобы сформировать квантовый бит, или «кубит» - основная единица данных в квантовом компьютере», - говорит профессор Эндрю Скиентиа Дзурак. «Это невероятно значимое продвижение к реализации кремниевых квантовых компьютеров, основанных на отдельных атомах».

Исследовательскую команду возглавляли доктор Андреа Морелло и профессор Дзурак из «UNSW School of Electrical Engineering and Telecommunications». Также в команду входили исследователи из «Мельбурнского университета» (University of Melbourne) и «Университетского колледжа Лондона» (University College London - UCL).

«Это замечательное научное достижение, которым руководила природа на самом фундаментальном уровне, имеет глубокие последствия для квантовых вычислений», - говорит Дзурак.

Доктор Морелло говорит, что квантовые компьютеры смогут решить самые сложные задачи, которые в настоящее время не под силу даже самым мощным в мире суперкомпьютерам: «Эти задачи включают в себя большие объёмы проблемных данных, таких как взламывание современных кодов шифрования, поиск баз данных и моделирование биологических молекул и лекарственных медикаментов».

Новое открытие вытекает из исследования, проведённого в 2010-ом году, которое также было опубликовано в журнале «Nature». В том исследовании группа «UNSW» продемонстрировала умение считывать спиновое состояние электрона. В настоящее время, открытие касающееся умения писать спиновое состояние завершает два этапа, необходимого для работы квантового бита.

Новый результат был достигнут с помощью СВЧ поля, чтобы получить беспрецедентный контроль над электроном связанным с одним атомом фосфора, который был имплантирован рядом со специально разработанными кремниевыми транзисторами. Особая благодарность была выражена возглавлявшему команду профессору Дэвиду Джеймисону из «University of Melbourne's School of Physics», за имплантацию атомов фосфора в кремниевые устройства.

«UNSW» аспирант Джеррид Пла, ведущий автор исследования, говорит: «Мы смогли изолировать, измерять и контролировать электрон, принадлежащий к одному атому, а всё благодаря новому разработанному устройству, которое очень похоже на повседневную кремниевую компьютерную микросхему».

Как отмечает доктор Морелло: «Этот квант эквивалентен кнопки на ваших клавиатурах. Ни с одним материалом не доводилось достигать таких грандиозных успехов, нежели с кремнием - материал, который имеет преимущество, так как хорошо понятен с научной точки зрения и очень хорошо принят промышленностью. Наша технология является той же, которая уже используются в бесчисленных повседневных электронных устройствах».

Следующей целью команды является объединение пар квантовых битов для создания двух кубитного логического вентиля - базовый блок обработки для квантового компьютера.

Источник: scienceplanet.ru

Похожие новости:
Установлен новый рекорд квантовых вычислений
Ученые из Австралии и Японии, используя новую физическую реализацию кубита, установили новый рекорд квантовых вычислений. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Nanotechnology. Специалисты создали особую физическую реализацию кубита — квантового обобщения классического бита. ..
2014-10-15 1814 0 Технология
0
Учёные собрали простейший квантовый компьютер
Мы уже неоднократно писали о попытках учёных приблизить создание принципиально новых квантовых компьютеров, в которых информация будет передаваться с помощью фотонов. И вот сразу четыре отдельные команды исследователей сделали ещё один небольшой шаг в этом направлении. Они представили простую и пока сильно ..
2012-12-27 2454 0 Технология
0
Google позволила заглянуть в свою "квантовую лабораторию"
Google в мае объявила об открытии футуристической лаборатории Quantum Artificial Intelligence Lab (QAIL), которая должна была заняться изучением искусственного интеллекта с применением достижений квантовой физики. В проекте задействован квантовый компьютер, купленный у канадской компании D-Wave. Система, которая выполняет ..
2013-10-12 1580 0 Технология
0
Создан первый микроскоп на запутанных фотонах
Ученые из университетов Осаки и Хоккайдо разработали метод световой микроскопии, который использует запутанные фотоны для придания большей контрастности изображению. По словам физиков, точность нового метода на 30 процентов превышает стандартный квантовый предел четкости для обычных фотонов. Исследование ..
2014-02-11 1770 4 Технология
0
Ученые создали ионный кристалл как мощнейший компьютер
 Международная группа ученых из Австралии, США и ЮАР добилась революционного прорыва в компьютерной технике, создав ионный кристалл, способный работать как супермощный квантовый компьютер. Как рассказал сегодня один из участников проекта Майкл Бирсик из университета Сиднея, созданное "устройство" представляет собой ..
2012-04-26 2773 0 Технология
0
Создан квантовый компьютер в алмазе
Учёные использовали алмаз для того, чтобы изготовить квантовый компьютер. Прежним попыткам создания подобного вычислительного устройства мешало воздействие внешней среды, искажающее вычисления. Теперь же физики из Нидерландов и США нашли решение этой проблемы. Алмаз начал использоваться для квантовых ..
2012-04-9 2935 0 Технология
0
Аннигиляцию частиц впервые наблюдали на квантовом компьютере
Физики из Австрии и Германии впервые использовали квантовый компьютер для симуляции взаимодействий элементарных частиц методами решетчатой калибровочной теории. Работа ученых позволяет в режиме реального времени проследить за рождением и уничтожением (аннигиляцией) пары частица-античастица в физическом вакууме. Исследование ..
2016-06-23 1876 0 Технология
0
Физики создали квантовый микрофон
Учёные технического университета Чалмерса (Chalmers University of Technology) продемонстрировали новый тип детектора для сверхслабого звука. Устройство назвали "квантовым микрофоном", так как оно настолько мало, что работает по законам квантовой физики. «Квантовый микрофон» основан на одноэлектронном транзисторе с пьезоэлектрической связью. Переключатель транзистора ..
2012-03-1 2075 0 Технология
0
Ученые сумели записать информацию в квантовые биты
Специалисты из Гарвардского университета сумели организовать запись информации на 2 секунды в квантовые биты. Что является безусловным прорывом по сравнению с предыдущим опытом, когда данные были доступны в течение времени, которое меньше этой цифры на 6 порядков, сообщает «PC-News.info». Кубитом называют ..
2012-07-10 1481 0 Технология
0
Квантовый эффект Зенона помог контролировать состояния кубитов
Группа американских ученых экспериментально показала, что с помощью квантового эффекта Зенона можно контролировать состояние трансмонных кубитов, медленно изменяя фазу оператора наблюдения. Статья опубликована в Physical Review Letters. Когда наблюдатель измеряет свойства квантовой системы, он неизбежно ..
2018-01-21 6915 0 Технология
0
Физики создали первый универсальный квантовый вентиль
Физики из университетов Гриффита и Квинсленда впервые создали рабочий прототип квантового вентиля Фредкина. Устройство меняет местами состояния двух кубитов в зависимости от состояния третьего, управляющего кубита. С помощью комбинаций из одного или нескольких таких вентилей можно выполнить любую ..
2016-03-28 2074 0 Технология
0
Физики создали квантовый симулятор с сотнями кубитов
Физики из Национального института стандартов и технологий (NIST) создали квантовый симулятор, который может спроектировать взаимодействия между сотнями квантовых битов (кубитов) — в 10 раз больше по сравнению с предыдущими устройствами, сообщает «WordScience.org».Как было описано 26-го апреля 2012-го ..
2012-04-27 2355 0 Технология
0
Разработаны прозрачные солнечные батареи для окон
Инженеры из Калифорнийского университета в Лос Анджелесе разработали фотоэлементы, которые поглощают свет преимущественно в инфракрасном диапазоне и поэтому обладают достаточной прозрачностью для применения в окнах и экранах электронных устройств. Описание разработки опубликовано в журнале Energy & Environmental Science, кратко ..
2013-07-31 2060 0 Технология
0
Квантовые компьютеры сымитирут столкновения частиц
По словам теоретиков, в том числе из Национального института стандартов и технологий (NIST), в один прекрасный день физики смогут использовать квантовые компьютеры для изучения внутренней работы Вселенной, которая является запредельной даже самых мощных суперкомпьютеров, сообщает «PC-News.info». Квантовые компьютеры ..
2012-06-4 1537 1 Технология
0
Квантовый центр РФ рассказал, куда тратит деньги Сколково
Российский квантовый центр сообщил о формировании восьми научных групп на основе «Сколково» и четырех российских университетов. В перспективе число групп будет увеличено до 40, а сам РКЦ будет интегрирован в МФТИ или Сколтех. Российский квантовый центр (РКЦ), созданный в 2010 г. основателем Parallels Сергеем ..
2013-07-24 1796 0 Технология
0