Vědci dosahují pokroku směrem ke kvantové dominanci

Výrobní proces Qubit. Půjčka: Sergey Gnuskov / NUST MISIS

Rusko-německý výzkumný tým vyvinul kvantový senzor, který umožňuje přístup ke dvěma úrovním individuálního měření qubits – manipulaci. Byla zveřejněna studie NUST MISIS, Technologického institutu v Karlsruhe v ruském Kvantovém centru Kvantové informace NPj:, může připravit cestu pro to kvantový výpočet,

V kvantovém počítači jsou informace šifrovány qubity. Qubits (nebo kvantové bity), klasický kvantový mechanický analog bitů, jsou dvoustupňové kongruentní systémy. Na základě crossoveru Ub Ozefson, dnes nejvýznamnějších qubitů v supravodivých qubitech. Jedná se o quubit IBM a Google, které se používají v jejich kvantových procesorech. Vědci však stále hledají dokonalý qubit, který lze přesně měřit a kontrolovat a přitom zůstat nepřijatelný pro své okolí.

Směrem ke kvantové dominanci

Klíčovým prvkem qubitového supravodiče je nanoscale supravodič, izolátor, ultrazvukový supravodičový uzel. Křižovatka Joseph Ozefson je tunelová křižovatka vyrobená ze dvou kusů supravodivého kovu oddělených velmi tenkou izolační bariérou. Nejčastěji používaným izolátorem je oxid hlinitý.

Moderní technologie neumožňuje vybudovat loket se 100% přesností, což má za následek takzvané dvouúrovňové defekty tunelu, které omezují činnost supravodivých kvantových zařízení a způsobují výpočetní chyby. Tyto vady přispívají k extrémně krátké životnosti nebo demontáži loketní životnosti.

Vady tunelů na povrchu supravodičů oxidu hlinitého jsou potenciálním zdrojem fluktuací a ztrát energie v supravodivých qubitech, což v konečném důsledku omezuje provozuschopnost počítače. Vědci poznamenali, že čím více vad materiálu nastane, tím více ovlivní výkon krychle, což způsobí více chyb ve výpočtu. Nový kvantový senzor umožňuje přístup k měření a manipulaci s jednotlivými dvoustupňovými defekty v kvantových systémech.

Vědci směřují ke kvantové dominanci

Podle vedoucího supravodičové laboratoře profesora Alexeje Ustinova Metamateriály: V NUST MISIS խմբի, vedoucí skupiny v ruském Kvantovém centru, který je spoluautorem studie, je samotný senzor supravodivý qubit, který mu umožňuje detekovat a manipulovat s jednotlivými defekty. Tradiční metody studia struktury materiálu, jako je rentgenový rozptyl s malým úhlem (SAXS), nejsou dostatečně citlivé na detekci malých jednotlivých vad, takže použití této techniky nepomůže vybudovat nejlepší qubit. Vědci se domnívají, že studie by mohla připravit půdu pro spektroskopii kvantové hmoty ke studiu struktury defektů tunelu a k vývoji dielektrik s nízkými ztrátami, které jsou naléhavě nutné pro rozvoj supravodivých kvantových počítačů.

Odkaz. Alexander Bilmes, Serhiy Voloshenyuk, Ian David Brem, Alexej V. Ustinov և Jürgen Lisenfeld „Kvantové senzory pro mikroskopické tunelové systémy“, 2021 5. února Kvantové informace NPj:,
DOI: 10.1038 / s41534-020-00359-x:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Líheň je otevřená, stanici zabírá 10 členů posádky

Nově přidaný personál stanice, který se skládal z 10 členů, se shromáždil v servisní jednotce Zvezda, aby uspořádali uvítací ceremoniál s rodinnými příslušníky a...

Chronické virové infekce mohou mít hluboký trvalý účinek na imunitu člověka, podobně jako stárnutí

Analýza topologie sítě funkce imunitního systému představující desítky integrovaných buněčných odpovědí, které jsou během odstraňování viru hepatitidy C u lidí obráceny. Zkoumané signální...

Byly odhaleny bizarní dýchací orgány 450 milionů let starých mořských živočichů

Zápočet: UCR Trilobité měli při dýchání jednu nohu Nová studie našla první důkazy o vysoce vyvinutých dýchacích orgánech u mořských živočichů starých 450 milionů let. ...

“Čmáranice světla” v reálném čase

Vědci z Tokijské metropolitní univerzity vyvinuli zjednodušený algoritmus pro převod volně nakreslených čar na standardním stolním procesoru na hologramy. Dramaticky snižují náklady na...

Mineralogie hluboké kůry Země pohání hotspoty pro domácí život

Tým DeMMO Field zleva doprava: Lily Mumper, Britney Kruger a Caitlin Cesar vzorky zlomenin z vrtné soupravy DeMMO. Kredit: © Matt Kapost Pod zeleným...

Newsletter

Subscribe to stay updated.