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
| Мнение | 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
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
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.

7 комментариев

Добавить комментарий

R
ждём паровой кубит и кубит внутреннего сгорания.
1
Т.е. пока неизвестно ещё и как использовать этот «вибрирующий» кубит для проведения именно квантовых вычислений? Не поторопились «открытием» объявлять?
P
Вот совсем не факт, что механический кубит сможет стать основой для квантовых вычислений.
Y
Сделали из швейцарских механических часов — швейцарский механо-кубит.
Теперь у швейцарских часовых мануфактур появиться дополнительное прибыльное поле деятельности
1
Механический кубит ,, на замену непостоянному кубиту квантового электричества,, материализм победил, квантовый кубит себя переродил ,,!!!
A
Перестаньте генерить статейки с помощью ИИ. Мозги усохнут же

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Студрагил: чудо природы, которое Исландия скрывала веками

Почти все достопримечательности мира уже стоят на планете столетиями, а то и тысячелетиями, и новые открываются довольно редко. Обычно они все рукотворные, из того, что только-только построили в...

Почему первый кислород чуть не погубил планету: как химия океана спасала биосферу от собственного открытия

История появления кислорода на Земле долгое время казалась последовательным процессом: фотосинтезирующие одноклеточные организмы выделили достаточное количество газа, окислили горные породы и...

Как черные дыры управляют атмосферой галактик: раскрыт скрытый механизм работы релятивистских джетов

Во Вселенной существует множество массивных галактик, в которых процесс образования новых звезд полностью прекратился миллиарды лет назад. Астрономы называют такие системы «погасшими» или...

Как осьминоги научились пользоваться зеркалами для охоты

Линии развития позвоночных животных и головоногих моллюсков разделились свыше 520 миллионов лет назад. В тот исторический период у общего предка этих организмов еще не существовало сложной...

Почему лось выходит на дорогу и лижет её, хотя вокруг полно еды

В лесу хватает побегов и листьев, а лось стоит посреди дороги и лижет её. Со стороны кажется, будто он перепутал асфальт с чем-то съедобным. Я и сама сперва задалась вопросом: зачем ему дорога,...

Почему в испанскую реку Рио-Тинто нельзя опустить даже руку: замеры pH 1,7 и сернокислотный поток

Портативный лабораторный рН-метр при погружении датчика в воду реки Рио-Тинто на юго-западе Испании фиксирует показатель на отметке от 1,7 до 2,2 pH. По действующим в России нормам СанПиН...