Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Физики впервые увидели квантовое будущее

© Фото : Shantanu Debnath and Emily EdwardsПервый репрограммируемый квантовый компьютер
Первый репрограммируемый квантовый компьютер
Физики из Австралии впервые смогли предсказать поведение квантовой системы и помочь ей избежать разрушения, что открывает новые возможности по разработке квантовых компьютеров.

МОСКВА, 16 янв – РИА Новости. Физики из Австралии впервые смогли предсказать поведение квантовой системы и помочь ей избежать разрушения, что открывает новые возможности по разработке квантовых компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Nature Communications.

"Как и различные чипы и устройства во всех наших мобильных телефонах, квантовые системы постепенно разрушаются. Только в квантовом мире этот процесс длится секунды, а не годы", — рассказывает Майкл Бирчук (Michael Biercuk) из университета Сиднея (Австралия).

Речь идет о так называемом феномене квантовой когерентности. Самым ярким и известным его примером является знаменитый "кот Шредингера", одновременно находящийся и в живом, и в мертвом состоянии до того, как кто-то попытается узнать, что на самом деле с ним произошло. Это свойство квантового мира является базой для всех квантовых технологий, разрабатываемых сегодня, – шифрования, квантовых вычислений, сверхточных "линеек" и даже квантовой телепортации.

Развитию и практическому применению всех этих "технологий будущего" мешает другой феномен – так называемая декогеренция, разрушение квантовых связей между подобными объектами. Большинство ученых считают, что декогеренция происходит из-за взаимодействия квантовых объектов с окружающей средой, но часть физиков полагают, что этот процесс носит более фундаментальный характер.

Канадо-украинский физик Александр Загоскин
Квантовые покемоны: физик Александр Загоскин о квантовых компьютерахИзвестный канадо-украинский физик Александр Загоскин рассказал, зачем нужна квантовая физика, что такое квантовая "логарифмическая линейка", почему она пока лучше универсальных квантовых компьютеров и когда появятся "квантовые покемоны".

Бирчук и его коллеги предполагают, что им удалось сделать большой шаг к решению этой проблемы, разработав методику, которая позволяет предсказывать поведение отдельных квантовых объектов в будущем и избегать декогеренции.

Для решения этой задачи ученые воспользовались статистическими алгоритмами, которые сегодня применяются для анализа гигантских массивов данных в системах искусственного интеллекта. Эти алгоритмы, как объясняет Бирчук, необходимы для того, чтобы вслепую предсказывать случайные процессы, происходящие в квантовой системе, и воздействовать на нее в тот момент, когда когерентность начинает разрушаться.

По его словам, этот процесс очень похож на то, как если бы профессиональный игрок в теннис, которому завязали глаза, пытался отбить мяч, летящий в случайном направлении. И, как отмечает Бирчук, это на самом деле можно сделать.

Схема клетки для кота Шредингера, разрезанного пополам
Ученые смогли "разрезать" кота Шредингера на две половиныФизики из Йеля вывели новую "породу" кота Шредингера, "разрезав" его пополам – он может не только быть одновременно живым и мертвым, но и находиться сразу в двух разных точках.

Ученые продемонстрировали работу своего алгоритма, используя набор из атомов иттербия, редкоземельного метала, часто применяемого для создания кубитов – простейших компонентов квантового компьютера. Охладив их почти до абсолютного нуля, ученые связали часть кубитов друг с другом и попытались продлить им жизнь, используя вероятностные предсказания их программы.

Эти опыты, по словам Бирчука, завершились успешно, что открывает дорогу для внедрения подобных алгоритмов в проекты по созданию квантовых компьютеров и систем связи. Как надеется ученый, открытие его группы ускорит создание квантовых вычислительных систем, первые прототипы которых, как считают эксперты журнала Nature, могут появиться уже в этом году.

Рекомендуем
Лента новостей
0
Сначала новыеСначала старые
loader
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала