Главное:
- Учёные из Швейцарской высшей технической школы Цюриха разработали первый механический кубит для квантовых вычислений.
- Механический кубит использует пьезоэлектрический диск на сапфировой подложке и работает на основе вибрации.
- Срок когерентности нового кубита превышает показатели существующих технологий, что может повысить эффективность квантовых вычислений.
Что такое механический кубит?
Механические кубиты являются частью квантовой вычислительной технологии, которая, как предполагается, преодолевает некоторые ограничения традиционных электромагнитных кубитов. В особенности, последние несут в себе множество ошибок, которые необходимо корректировать, что делает процесс вычислений менее надежным. Для создания механического кубита учёные использовали пьезоэлектрический диск на сапфировой подложке. Этот материал реагирует на электромагнитное поле, что позволяет фиксировать информацию в трех состояниях: покоя, вибрации и суперпозиции. Благодаря своей конструкции, механический кубит имеет время когерентности, существенно превышающее аналогичные показатели у традиционных кубитов.
Научные исследования показывают, что время когерентности, то есть время, в течение которого кубит может сохранять свои квантовые состояния, является одним из ключевых факторов для эффективных квантовых вычислений. Чем дольше оно, тем более сложные операции можно выполнять без риска разрушения квантового состояния. Это может привести к распараллеливанию и ускорению вычислительных процессов.
Перспективы применения механических кубитов
Механические кубиты открывают новые горизонты для квантовых технологий. Стефан Дюрр, квантовый физик Института квантовой оптики Макса Планка, указал на значение этого открытия для исследования границ квантовой механики и гравитации. К тому же, механические кубиты могут быть применены в качестве высокочувствительных датчиков для исследования взаимодействий, которые не влияют на традиционные кубиты. Это заметно расширяет горизонты их применения в различных областях науки и техники.
Кроме того, учёные планируют провести эксперименты с двумя механическими кубитами, что, в свою очередь, может привести к разработке новых логических операций и, возможно, еще большему увеличению времени когерентности. Поисковые работы в данной области подчеркивают важность выбора материалов и кухонной технологии соединения компонентов.
Текущие ограничения и будущее механических кубитов
Несмотря на значительные преимущества, механический кубит на данный момент имеет свою долю ограничений: точность его работы составляет всего 60% по сравнению с более чем 99% у лучших существующих кубитов. Это говорит о том, что для полного реализации потенциала новой технологии требуется дополнительная работа и исследование. Важный шаг вперед в этой области станет возможным благодаря дальнейшим экспериментам с различными материалами для повышения когерентности.
Подводя итоги, можно утверждать, что появление механических кубитов может стать важным шагом вперед в развитии квантовых вычислений, позволяя исследователям найти новые решения для сложных вычислительных задач и создать совершенно новые технологии, которые когда-либо казались невозможными.
Добавить комментарий