Problem komputerów kwantowych został rozwiązany. Bezpłatne wiadomości z biblioteki technicznej

NOWOŚCI NAUKI I TECHNOLOGII, NOWOŚĆ W ELEKTRONIKI
Bezpłatna biblioteka techniczna / Kanał wiadomości

Rozwiązał problem komputerów kwantowych

14.03.2015

Naukowcy z Google Corporation wraz z kolegami z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara znaleźli rozwiązanie jednego z problemów uniemożliwiających pojawienie się komputerów kwantowych, donosi Wired.

W nowoczesnych systemach obliczeniowych wszystkie proste operacje na danych są sprawdzane pod kątem błędów. Ta procedura pozwala uniknąć konsekwencji zewnętrznych wpływów na system i upewnić się, że ostateczny wynik jest prawidłowy.

Ale jeśli takie sprawdzenie jest łatwe w nowoczesnym komputerze PC lub na serwerze, w systemie kwantowym jest to niemożliwe standardowymi metodami, ponieważ procedura pomiaru kubitu (najmniejszego elementu do przechowywania informacji) zmieni jego stan i samo spowoduje błąd.

Aby uniknąć zmiany stanu kubitu podczas pomiaru jego stanu, naukowcy dodali do systemu kwantowego dodatkowe kubity — cztery na pięć istniejących. Te cztery kubity pełnią tylko jedną funkcję - sprawdzają stan innych jednostek przechowywania informacji. Robią to w taki sposób, że stan pięciu głównych kubitów się nie zmienia.

Jednak takie rozwiązanie prowadzi do innej złożoności, powiedział Daniel Gottesman, ekspert w dziedzinie mechaniki kwantowej z Perimeter Institute for Theoretical Physics w Kanadzie. Zwraca w szczególności uwagę na to, że sprawdzenie błędów w systemie kwantowym będzie wymagało znacznej ilości energii elektrycznej – oprócz i tak już znacznych ilości, które zużyje sam komputer kwantowy.

Procesor kwantowy z pięcioma kubitami i czterema kubitami do sprawdzania błędów
Jednak bez weryfikacji system kwantowy nie miałby sensu, twierdzą naukowcy. „Aby stworzyć praktyczny komputer kwantowy, trzeba rozwiązać problem losowej zmiany stanu kubitów, nie da się tego obejść” – powiedział Austin Fowler, jeden z uczestników projektu, inżynier elektroniki kwantowej z Google.

Jak wyjaśniają naukowcy, komputer kwantowy opiera się na takiej koncepcji mechaniki kwantowej, jak superpozycja. Superpozycja to zjawisko, w którym obiekt fizyczny, taki jak atom lub elektron (którego komputer kwantowy używa do przechowywania informacji), znajduje się jednocześnie w kilku alternatywnych stanach z punktu widzenia mechaniki klasycznej. „Naukowcy uważają, że komputery oparte na ten aspekt mechaniki kwantowej, w przyszłości będzie działał miliony razy szybciej niż dzisiejsze komputery.

We wrześniu 2014 r. Google ogłosił zamiar niezależnego opracowania, produkcji i testowania procesorów do systemów kwantowych. W tym celu korporacja zaprosiła zespół naukowców pod kierownictwem Johna Martineza (John Martinis) z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Santa Barbara. Ta grupa w kwietniu 2014 r. opracowała najprostszy prototyp procesora kwantowego zdolnego do obsługi pięciu kubitów z wysokim stopniem niezawodności. Osiągnięcie naukowców zostało szeroko nagłośnione w prasie naukowej, w tym w popularnym czasopiśmie Nature, a kierownik zespołu otrzymał nagrodę Fritz London Prize, przyznawaną za wybitny wkład w dziedzinę fizyki niskich temperatur.

<< Powrót: Moduł bezprzewodowy IoT Microchip LoRa RN2483 14.03.2015

>> Naprzód: Urządzenie Feelreal uzupełni kaski VR o generator zapachów 13.03.2015

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Sztuczna skóra do emulacji dotyku 15.04.2024

W świecie nowoczesnych technologii, w którym dystans staje się coraz bardziej powszechny, ważne jest utrzymywanie kontaktu i poczucia bliskości. Niedawne odkrycia w dziedzinie sztucznej skóry dokonane przez niemieckich naukowców z Uniwersytetu Saary wyznaczają nową erę wirtualnych interakcji. Niemieccy naukowcy z Uniwersytetu Saary opracowali ultracienkie folie, które mogą przenosić wrażenie dotyku na odległość. Ta najnowocześniejsza technologia zapewnia nowe możliwości wirtualnej komunikacji, szczególnie tym, którzy znajdują się daleko od swoich bliskich. Ultracienkie folie opracowane przez naukowców, o grubości zaledwie 50 mikrometrów, można wkomponować w tekstylia i nosić jak drugą skórę. Folie te działają jak czujniki rozpoznające sygnały dotykowe od mamy lub taty oraz jako elementy uruchamiające, które przekazują te ruchy dziecku. Dotyk rodziców do tkaniny aktywuje czujniki, które reagują na nacisk i odkształcają ultracienką warstwę. Ten ... >>

Żwirek dla kota Petgugu Global 15.04.2024

Opieka nad zwierzętami często może być wyzwaniem, szczególnie jeśli chodzi o utrzymanie domu w czystości. Zaprezentowano nowe, ciekawe rozwiązanie od startupu Petgugu Global, które ułatwi życie właścicielom kotów i pomoże im utrzymać w domu idealną czystość i porządek. Startup Petgugu Global zaprezentował wyjątkową toaletę dla kotów, która automatycznie spłukuje odchody, utrzymując Twój dom w czystości i świeżości. To innowacyjne urządzenie jest wyposażone w różne inteligentne czujniki, które monitorują aktywność Twojego zwierzaka w toalecie i aktywują automatyczne czyszczenie po użyciu. Urządzenie podłącza się do sieci kanalizacyjnej i zapewnia sprawne usuwanie nieczystości bez konieczności ingerencji właściciela. Dodatkowo toaleta ma dużą pojemność do spłukiwania, co czyni ją idealną dla gospodarstw domowych, w których mieszka więcej kotów. Miska na kuwetę Petgugu jest przeznaczona do stosowania z żwirkami rozpuszczalnymi w wodzie i oferuje szereg dodatkowych funkcji ... >>

Atrakcyjność troskliwych mężczyzn 14.04.2024

Od dawna panuje stereotyp, że kobiety wolą „złych chłopców”. Jednak najnowsze badania przeprowadzone przez brytyjskich naukowców z Monash University oferują nowe spojrzenie na tę kwestię. Przyjrzeli się, jak kobiety reagowały na emocjonalną odpowiedzialność mężczyzn i chęć pomagania innym. Wyniki badania mogą zmienić nasze rozumienie tego, co sprawia, że mężczyźni są atrakcyjni dla kobiet. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Monash University prowadzi do nowych odkryć na temat atrakcyjności mężczyzn w oczach kobiet. W eksperymencie kobietom pokazywano zdjęcia mężczyzn z krótkimi historiami dotyczącymi ich zachowania w różnych sytuacjach, w tym reakcji na spotkanie z bezdomnym. Część mężczyzn ignorowała bezdomnego, inni natomiast pomagali mu, kupując mu jedzenie. Badanie wykazało, że mężczyźni, którzy okazali empatię i życzliwość, byli bardziej atrakcyjni dla kobiet w porównaniu z mężczyznami, którzy okazali empatię i życzliwość. ... >>

Elektroniczny kask dla kierowców ciężarówek 14.04.2024

Bezpieczeństwo na drogach, zwłaszcza kierowców ciężkiego sprzętu budowlanego, jest dla inżynierów i naukowców najwyższym priorytetem. W świetle tego niemiecki Instytut Fraunhofera ds. Wytrzymałości Konstrukcyjnej i Niezawodności Systemów wprowadził nowy produkt - kask elektroniczny, który ma za zadanie chronić kierowców przed poważnymi obrażeniami podczas prowadzenia pojazdów budowlanych. Nowy elektroniczny kask opracowany przez zespół inżynierów z Instytutu Fraunhofera otwiera nowe perspektywy dla bezpieczeństwa kierowców ciężarówek i sprzętu budowlanego. Urządzenie jest w stanie monitorować poziom drgań w kabinie samochodu i ostrzegać kierowcę o możliwym niebezpieczeństwie. Podstawą działania kasku jest wbudowany czujnik piezoelektryczny, który podczas fizycznego odkształcenia generuje energię elektryczną. Mechanizm ten pozwala urządzeniu reagować na intensywne wibracje typowe dla sprzętu budowlanego. Gdy poziom odkształcenia przekroczy bezpieczne wartości, w kasku włącza się system alarmowy, ... >>

Antywitaminy zamiast antybiotyków 13.04.2024

Problem oporności bakterii na antybiotyki staje się coraz poważniejszy, stwarzając zagrożenie dla skutecznego leczenia infekcji. W świetle tego naukowcy szukają nowych sposobów zwalczania superbakterii. Jednym z obiecujących kierunków jest zastosowanie antywitamin, które mogą działać antybakteryjnie. Antywitaminy, choć znane jako przeciwieństwo witamin, okazały się obiecującym narzędziem w walce z antybiotykoopornością bakterii. Badanie przeprowadzone przez naukowców z Uniwersytetu w Getyndze w Niemczech potwierdziło ich potencjał w tworzeniu nowych leków do zwalczania niebezpiecznych infekcji. Wraz ze wzrostem liczby superbakterii odpornych na antybiotyki istnieje potrzeba znalezienia alternatywnych metod leczenia. Antywitaminy to cząsteczki podobne do witamin, ale zdolne do hamowania aktywności bakterii bez szkody dla organizmu ludzkiego. W tej chwili nauka zna tylko trzy antywitaminy: różę ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum

Sztuczna masa perłowa 08.08.2012

Po raz pierwszy naukowcom z University of Cambridge udało się odtworzyć naturalny proces i zsyntetyzować masę perłową: trwałą opalizującą powłokę znajdującą się wewnątrz niektórych muszli mięczaków i pokrywającą cenne perły.

Dzięki powtarzaniu procesów biologicznych naukowcom po raz pierwszy udało się stworzyć sztuczną masę perłową, która ma podobną budowę, właściwości mechaniczne i optyczne materiału naturalnego.

Aby stworzyć sztuczną masę perłową, naukowcy zastosowali trzyetapowy proces. Po pierwsze, naukowcy zapobiegli krystalizacji przez wytrącanie z roztworu węglanu wapnia, który jest głównym składnikiem masy perłowej. Osiągnięto to dzięki zastosowaniu mieszaniny jonów i składników organicznych w roztworze, który naśladuje odpowiednią substancję wytwarzaną przez mięczaka. W efekcie udało się uzyskać równomierne osadzanie się węglanu wapnia na powierzchni, a następnie osadzaną warstwę o grubości pokryto warstwą materii organicznej o porach o średnicy 10 nanometrów. Ostatecznie przeprowadzono proces krystalizacji. W ten sposób, za pomocą naprzemiennej przemiany warstw krystalicznych i organicznych, możliwe było stworzenie sztucznej masy perłowej.

Jak zauważył jeden z autorów badania, Alex Finnemore (Alex Finnemore), wiele nowoczesnych materiałów kompozytowych jest lepszych od masy perłowej w połączeniu cech. Jednak powłoka z masy perłowej może być wykorzystywana zarówno do celów dekoracyjnych, np. w jubilerstwie, jak iw przemyśle – do opracowywania nowych procesów nakładania najtrwalszych powłok. Ponadto proces tworzenia takich powłok jest bardzo prosty i można go łatwo zautomatyzować.

Zobacz całość Archiwum wiadomości z nauki i techniki, nowa elektronika

Wszystkie języki tej strony

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn