Российские учёные разработали самый эффективный усилитель сигналов для квантового компьютера




Учёные Московского института стали и сплавов (МИСиС) и Российской академии наук разработали усилитель сигналов для квантового компьютера с минимальным уровнем шума. Как сообщает пресс-служба МИСиС, этот показатель не только делает созданный усилитель самым качественным в мире, но и выводит разработку российского квантового компьютер на новый уровень.


Создание квантового компьютера – фундаментальная задача современной физики. Эта вычислительная машина ещё остаётся гипотетической, хотя первые идеи создания возникли в 80-х годах прошлого века. Предполагается, что квантовый компьютер будет существенно превосходить классические ЭВМ по скорости выполнения операций. Зачастую именно большой объём данных осложняет решение практических задач даже автоматизировано. Скорость работы квантового компьютера позволит моделировать сложные системы, подобные биологическим, делать прогнозы с учётом многофакторной среды и решать другие задачи с большим количеством исходных данных и вариантов ответов.

Как единица измерения информации в классических компьютерах используется бит – двоичное значение, которое равно нулю или единице. В квантовых компьютерах на смену биту пришел кубит, способный принимать  как два этих состояния, так и оба одновременно. Наложение двух альтернативных состояний получило название квантовой суперпозиции. Благодаря этому принципу квантовый компьютер проводит большое количество параллельных вычислений: квантовый процессор находится во всех базисных состояниях одновременно, но в каждом состоянии со своей амплитудой. Вследствие этого скорость выполнения операций на квантовом компьютере в миллиарды раз превышает скорость устройства, с которого вы читаете эту новость.

Считывание информации о состоянии кубита – сложная задача. Во-первых, энергия считываемых фотонов мизерна, а во-вторых, посторонние шумы меняют состояние системы. Учёным МИСиС и РАН удалось решить обе проблемы путём создания усилителя сигнала с уровнем шума, равным вакуумному: даже в пространстве свободном от вещества присутствует шум от рождения и гибели пар «частица-античастица». Такой уровень шума называют квантовым пределом, создание более бесшумного усилителя невозможно.


    

Созданный российскими учёными усилитель сигнала позволит повысить качество расчётов на квантовом компьютере, исключив влияние посторонних шумов на состояние кубитов и, как следствие, результат вычислений. «Эти усилители можно использовать как в квантовых компьютерах, так в других системах из области квантовой информатики, где используется механизм считывания квантового состояния системы. Например, в датчиках космического излучения на радиотелескопах», – комментирует разработку ведущий научный сотрудник лаборатории «Сверхпроводящие метаматериалы» профессор Александр Карпов.


Автор Анжелика Ким

Выберите вариант регистрации как:

Физическое лицо
Эксперт

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Войдите в свой аккаунт

Забыли свой пароль? Регистрация

Войти с помощью:

Восстановление пароля

Ваш пароль успешно выслан вам на email

Форма авторизации на сайте
Регистрация
Забыли свой пароль?
Войти как пользователь:
Войти как пользователь
Вы можете войти на сайт, если вы зарегистрированы на одном из этих сервисов:

Регистрация на Портале с помощью электронной почты

Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Зарегистрируйтесь на Портале.

Выберите удобный для Вас вариант регистрации.



или


Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Регистрация Эксперта на Портале







Нажимая «Зарегистрироваться», я принимаю Политику конфиденциальности Портала и мобильного приложения.

Спасибо за регистрацию. Теперь можете войти на портал с помощью логина и пароля.

Портал профессионального образования Хабаровского края создан по инициативе Краевого государственного автономного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Хабаровский краевой институт развития системы профессионального образования» (КГАОУ ДПО ХКИРСПО). Вы так же можете скачать мобильное приложение профессионального образования Хабаровского края. Мобильное приложение разработано для iOS и Android.