Срочные новости раздела
В Google провели первые топологически защищенные квантовые вычисления

В Google провели первые топологически защищенные квантовые вычисления

Физики из Google создали на основе концепции топологических квантовых вычислений квантовую вычислительную систему. Эту концепцию в 1997 году сформулировал российский физик Алексей Китаев. Статью с результатами работы ученые опубликовали в arXiv.org.

«Согласно результатам наших исследований, уже существующие квантовые процессоры, подобные Sycamore, можно использовать для разработки технологий коррекций ошибок в работе квантовых компьютеров, а также для изучения свойств топологических фаз материи», — пишут исследователи.

Квантовыми компьютерами называют вычислительные устройства, в основе работы которых лежат принципы квантовой механики. В отличие от обычных компьютеров, в которых для передачи и обработки данных используются биты — единицы информации, которые содержат либо 1, либо 0, квантовые компьютеры оперируют кубитами — ячейками памяти и примитивными вычислительными модулями, которые могут хранить в себе одновременно и ноль, и единицу. Благодаря этому квантовые компьютеры могут обрабатывать большие объемы информации во много раз быстрее обычных — даже если это суперкомпьютеры с огромными вычислительными мощностями.

Полноценных квантовых компьютеров ученые пока не создали. Сейчас существуют только их прототипы — например, в 2017 году физик из Гарвардского университета Михаил Лукин рассказал о создании 51-кубитного прототипа, а компания Google в 2019-м году — о 53-кубитном прототипе под названием Sycamore, в начале декабря 2020 года китайские ученые создали фотонный квантовый компьютер «Цзю Чжан».

Как правило, кубиты могут находиться в состоянии, необходимом для работы квантового компьютера, очень недолго. Дело в том, что случайные взаимодействия с объектами окружающего мира могут разрушить квантовое состояние, в котором они находятся, и разорвать связи, объединяющие их с соседними квантовыми ячейками памяти. Чтобы продлить это время, ученые пытаются различными способами изолировать кубиты от окружающей среды и корректировать ошибки в их работе.

В конце прошлого века российский физик Алексей Китаев предложил решить эту проблему иначе. Согласно его идее, защищать кубиты от выхода из квантового состояния будут сами законы квантовой физики. Системы, в которых реализован такой подход, физики называют топологическими квантовыми компьютерами — поскольку информация в них кодируется не в свойствах отдельных атомов или других квантовых объектов, а в структуре связей и истории взаимодействий между ними.

Физики из Google и ведущих университетов США, Великобритании, Франции и Германии, среди которых был и сам Алексей Китаев, впервые провели подобные вычисления на практике. Они работали на прототипе квантового компьютера Sycamore.

Используя примерно половину его кубитов и новые методы манипулирования их свойствами, физики перевели их в состояние, идентичное тому, в котором должны находиться отдельные блоки топологического квантового компьютера. Это позволило понять, могут ли разные помехи вывести эту систему из строя, а также детально изучить взаимодействия логических и физических кубитов при выполнении некоторых вычислительных операций.

Дальнейшие эксперименты подтвердили, что эта система ведет себя так, как это предсказывает теория, а также показали, что аналогичным образом можно кодировать и более сложные топологические вычислительные системы, в которых больше логических кубитов.

Ученые надеются, что результаты их работы ускорят создание квантовых компьютеров нового поколения, которые не были бы подвержены внешним воздействиям и работали бы с минимальным количеством ошибок.

Посмотрите, как в СССР представляли развитие технологий в будущем:

Источник: hi-tech.mail.ru

Последние записи - Hi-tech

самые читаемые новости

#Hi-tech

Кажется, природа тоже может ошибаться и выдавать неожиданные результаты — посмотрите на картинки, доказывающие это.Многие интернет-пользователи делятся в соцсетях кадрами с редкими природными
подробнее...

Два новых смартфона, которые сильно отличаются друг от друга — версия «про» оказалась слабее обычной.Смартфоны Poco F3 полностью повторяет модель Redmi K40, которая уже успешно продаются в Китае.
подробнее...

В течение двух месяцев пользователям AppGallery будут доступны уникальные спецпредложения, распространяющиеся на ряд популярных игр.Фанаты стратегий оценят акции в популярных играх Last Shelter:
подробнее...

Он стал мировым лидером по продажам в 2020 году, в России цена на него упала на 23% с момента запуска.iPhone 11 стал самым продаваемым смартфоном 2020 года, он опередил даже недорогие модели на
подробнее...

Если вы заряжаете смартфон по несколько раз на дню и в последнее время стали буквально «привязаны» к розетке, причин этому может быть несколько. Одна из них — приложения, требующие большого количества
подробнее...

Впервые за 60 лет в одной из пещер Мертвого моря обнаружили библейские свитки, возраст которых составляет примерно 2000 лет.Свитки написаны по-гречески. Только имя Бога в этих текстах написано на
подробнее...

Ранее считалось, что она улетучилась в космос. Оказалось, что это не так.Доказательства, обнаруженные на поверхности Марса, дают понять, что миллиарды лет назад на планете было много воды. Она
подробнее...

Новое исследование показало, что миллиарды разрядов молний могли дать толчок развитию жизни на нашей планете.Буквально молния никого оживить не могла. Но большое их количество могло повлиять на
подробнее...

Новый флагман Realme показывает заметно более высокую производительность в тесте Antutu, чем другие смартфоны с аналогичным процессором.Разработчики популярного бенчмарка Antutu обвинили компанию
подробнее...

Эксперты сравнили среднюю скорость интернета на современных флагманах — iPhone 12 даже не попали в список 25 лучших.Аналитическая компания OpenSignal изучила качество мобильной связи в современных
подробнее...

Новая технология научит экраны распознавать касания мокрых пальцев или даже под водой.Современные дорогие флагманы защищены от попадания воды внутрь, но пользоваться современными сенсорными экранами
подробнее...

Смартфон Apple выглядит как настоящий.Первый складной смартфон с гибким дисплеем от Apple не стоит ждать еще как минимум пару лет — ожидается, что компания анонсирует его в 2023 году. Тем не менее
подробнее...

Компания Mattel создала куклу по образу единственной женщины в отряде космонавтов «Роскосмоса» Анны Кикиной.Игрушка представлена в двух вариантах — в полетном костюме и в скафандре. В продажу кукла не
подробнее...

В состав вооружения войдут ракеты класса «воздух-воздух» и «воздух-земля» нового поколения.F-36 пока находится в разработке, поэтому все изображения — концептуальные арты художников. Истребитель
подробнее...

В новом патенте описывается технология датчика, который предупредит владельца смартфона, что в его экран кто-то заглядывает.Компания Xiaomi придумала технологию, чтобы защитить смартфоны от
подробнее...

Сильный скрежет, шум колес и помехи.Инженеры NASA продолжают делиться звуками Марса с помощью группы микрофонов на новом аппарате Perseverance. На этот раз марсоход записал, что было слышно во время
подробнее...

Эксперты Роскачества составили рейтинг лучших новинок смартфонов начала 2021 года.Лучшим флагманом признали Galaxy S21 Ultra из новой линейки Samsung. Экспертов особенно привлекла камера смартфона —
подробнее...

Сегодня мы расскажем как можно быстро ускорить работу смартфона и повысить его производительность всего за пару минут, не прибегая к получению Root прав. Для этого вам не потребуется сложных
подробнее...