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
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.

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

10 редчайших животных России, которым необходима защита человека

Дикая природа России поражает своим разнообразием, но изменение климата, разрушение естественной среды обитания и браконьерство поставили многие уникальные виды животных на грань исчезновения. Из...

✦ ИИ  Мы живем в одноразовой Вселенной: почему физика отрицает цикличное перерождение космоса

Космология на протяжении всей своей истории пытается разрешить конфликт между двумя представлениями о времени: линейным и циклическим. В классической модели Большого взрыва время линейно. У него...

Лучше Нивы: почему в России не получил популярности внедорожник ТагАЗ Tager

Отечественное внедорожное движение держится на двух столбах: трехдверный «столбик» Нива и столбик побольше УАЗ. Но устоявшееся ситуация могла изменится в 2010-х годах, когда появился ТагАЗ Tager....

Время идет, только когда мы видим не всё: почему времени не существует в квантовой гравитации

Если попытаться найти время в главных уравнениях квантовой гравитации, вас ждет разочарование. Его там нет. Знаменитое уравнение Уилера — Девитта, описывающее квантовое состояние нашей...

Почему древнейшие боги кузнечного дела изображались хромыми

Кузнец — одна из древнейших профессий в истории человечества. А если копнуть еще глубже в тьму веков, во многих регионах среди пантеона богов обязательно был образ, ассоциируемый с...

Растения могут обладать сознанием: результаты экспериментов, переосмысливающие представление о природе разума

Мы привыкли делить живую природу на две неравные категории. К первой мы относим человека и животных — существ, способных двигаться, чувствовать, принимать решения и обладать памятью. Ко...