Фото: AGTL TaxLegal/FlickrСпециалисты Университета Джонcа Хопкинса заявили об обнаружении уникального материала ?-Bi2Pd, который естественно существует в квантовом состоянии без дополнительного влияния магнитных полей, обычно необходимых для такого эффекта. В будущем его можно будет использовать для квантовых компьютеров.
Кубиты или квантовые биты – это аналог «битов» у обычного компьютера, только куда более совершенный. Если каждый бит информации может быть закодирован либо как «0», либо как «1», то кубит может находиться одновременно в обоих состояниях.
Визуально его можно представить как форму между двумя пограничными состояниями, а один из примеров такого состояния – кот Шредингера (гипотетический кот, способный пребывать одновременно в состоянии мертвого и живого). Более осязаемой реализацией представляется кольцо, изготовленное из сверхпроводящего материала. Кубитная форма имеет способность к пропуску электрического тока как по часовой стрелке, так и против нее.
Наличие кубитов позволяет квантовым компьютерам проводить самые сложные расчеты и шифровать данные, составлять прогнозы распространения вирусов в пределах досягаемости.
Они смогут работать с задачами, связанными с искусственным интеллектом, прогнозом погоды, финансовым моделированием, изготовлением лекарств.
Эксперименты подтвердили, что ?-Bi2Pd обладает особыми свойствами, необходимыми для будущего квантовых вычислений и не требует каких-либо дополнительных модификаций для работы. Этот факт позволяет изменить течение процесса разработки квантовых компьютеров.
Следующий шаг, на который ориентируются ученые, связан с поиском майорановых фермионов, которые необходимы для перехода квантовых компьютеров на новый уровень.
Ранее в НИТУ «МИСиС» заработал первый в России прототип квантового компьютера. Устройство на двух кубитах выполнило квантовый алгоритм Гровера, превысив ранее известный предел точности на 3%. Квантовый компьютер благодаря принципу суперпозиции в идеальном случае может найти правильное значение x в решении этой задачи за одно обращение к функции f(x) с вероятностью 100%. В качестве основы для кубитов были взяты сверхпроводящие материалы.
Комментарии (14)
Alex023
13.10.2019 02:07В очередной раз никто ничего не понял в статье 2012-го года. Но еще раз написали великое, про кота:
Если каждый бит информации может быть закодирован либо как «0», либо как «1», то кубит может находиться одновременно в обоих состояниях.
NBAH79
14.10.2019 12:36Там вероятность того или иного то выше то ниже.
Вообще тема напоминает суслика из ДМБ: видишь суслика? и я не вижу, а он есть.
Сейчас не могу найти, но некий авторитетный ученый сказал что квантовые компьютеры обгонят традиционные, и его во всю цитируют, не смотря на то что сказал он это в 1984 году… дату не цитируют, а то не интересно ;) В то же время лучше чем ничего, это же за счет корпораций.tgx
14.10.2019 18:46Вы хотите сказать, что квантовые компьютеры фундаментально не эффективней классических?
math_coder
14.10.2019 20:07+1Квантовые и классические компьютеры — это настолько разные устройства, что очевидного способа сравнения их эффективности нет.
NBAH79
14.10.2019 20:55если бы кто мог ответить на этот вопрос, это разное… Но если в одну плоскость перевести и принять за полезную работу получение зарплат учеными, то гораздо эффективнее ;)
tgx
Странная фраза. Вот, например, статья 2012 года об этом материале.
AC130
Это типичный глухой телефон. В оригинале статьи приведена следующая цитата учёного:
«We’ve found that a certain superconducting material contains special properties that could be the building blocks for technology of the future»
и сказано, что:
«In the new study, Li and colleagues found that a ring of ?-Bi2Pd already naturally exists between two states in the absence of an external magnetic field.»
При этом англоязычную заметку назвали следующим образом:
«Johns Hopkins Researchers Discover Superconducting Material That Could Someday Power Quantum Computer»
Короче, изнасиловали дважды.
AlexSky
А вы понимаете, что имеется в виду, когда говорится про кольцо? Что значит "между двух состояний? Кольцо же макрообъект и не может находиться в состоянии супер позиции.
Простите моё диелетантство, если что.
AlexSky
*дилетантство
math_coder
Не существует строгого деления на микро и макрообъекты. И макрообъект может находиться в состоянии суперпозиции в подходящих условиях. Такие условия обычно включают охлаждение до достаточно низкой температуры, и здесь это, видимо, подразумевается (поскольку речь о сверхпроводимости).
DrPass
Почему? Даже кот может находиться в состоянии суперпозиции.
math_coder
Строго говоря, насчёт кота а) точно неизвестно, б) если в принципе и может, соответствующие условия, скорее всего, недостижимы даже при самых фантастических предположениях, в) даже если достижимы, факт нахождения в суперпозиции зафиксировать не удастся, так как для этого надо перевести кота из суперпозиции в такое состояние, чтобы амплитуда перехода в него была примерно равной для обоих исходных состояний; и если одно из исходных состояний — это состояние с мёртвым котом, это по сути означает оживить мёртвого кота.
HerrDirektor
Мой бог! Ученые могут оживлять мертвых! /sarcasm
vanxant
Ну это же не такое кольцо, чтобы на пальце носить. В квантовых компьютерах будут те же самые десятки нанометров, что и в обычных, иначе зачем это всё.
Чтобы вы понимали масштаб, типичный размер атома где-то 0.2 нм. Т.е. реальное кольцо будет состоять из сотен, ну может 1-2 тысяч атомов.
Дальше размеры сами по себе ничего не решают, решает энергия. Например, молекулы фуллерена С70 (футбольные мячики из 70 атомов углерода) ведут себя вполне как квантовые объекты, например, интерферируют сами с собой в двухщелевом опыте (проходят через обе щели одновременно). Но если их нагреть до 2.5-3 тысяч градусов, начинают вести себя как макро-объекты и давать две полоски (почему и выбрали именно фуллерены — чистый углерод остаётся твёрдым при таких высоких температурах).
Другими словами, чтобы заставить систему перейти из квантового состояния в классическое, нужна определённая энергия для декогеренции. В случае фуллеренов это энергия на излучение теплового фотона, который можно поймать и таким образом определить, через какую щель собирается пролететь молекула.
Тут же речь о температурах ниже 5.2К, т.е. на практике всё это будет в жидком гелии при 4К. Энергий, как вы понимаете, при такой температуре мало. А тут ещё и убирают магнитное поле, необходимое для других вариантов квантовых точек, но которое тоже вносит в систему свою энергию.
Вот в этом и должна была бы состоять суть статьи, если бы автор её осилил.