Прорыв в квантовых вычислениях: кремниевые кубиты взаимодействуют на больших расстояниях

Ученые из Принстона демонстрируют, что два кремниевых квантовых бита могут общаться на относительно больших расстояниях в поворотной точке для этой технологии.

Представьте себе мир, в котором люди могут разговаривать только со своим ближайшим соседом, и сообщения должны передаваться из дома ДОМ, DOM может означать: Дом — место проживания, жилище; также любое здание или комплекс зданий в дом, чтобы добраться до дальних мест назначения.

До сих пор это было для аппаратных компонентов составная часть, элемент чего-либо, составляющих кремниевый квантовый компьютер, тип квантового компьютера с потенциалом может означать: Потенциал — совокупность всех имеющихся возможностей, средств в какой-либо области, сфере, в широком смысле, «запасные» средства; «Потенциал» — ежемесячный образовательный журнал быть более дешевым и универсальным, чем сегодняшние версии.

Теперь команда из Принстонского университета высшее учебное заведение, где готовятся специалисты по фундаментальным и многим прикладным наукам преодолела это ограничение и продемонстрировала, что два компонента квантовых вычислений, известные как кремниевые «спиновые» кубиты, могут взаимодействовать, даже если они расположены относительно далеко друг от друга на компьютерном чипе. Исследование было опубликовано сегодня (25 декабря 2019 года) в журнале Nature.

«Возможность передачи сообщений через это расстояние в широком смысле, степень (мера) удалённости объектов друг от друга на кремниевом чипе открывает новые возможности для нашего квантового оборудования Оборудование (процесс) — работа по обустройству, дополнению чего-либо в среде обитания человека: вещей (напр«, — сказал Джейсон Петта, профессор физики учёный, чьи научные исследования в основном посвящены физике Юджина Хиггинса в Принстоне и руководитель исследования в предельно широком смысле — поиск новых знаний или систематическое расследование с целью установления фактов; в более узком смысле исследование — научный метод (процесс) изучения чего-либо. «Конечная цель идеальный или реальный предмет сознательного или бессознательного стремления субъекта; конечный результат, на который преднамеренно направлен процесс; «доведение возможности до её полного состоит в том, чтобы несколько квантовых битов располагались в двумерной сетке, которая может выполнять еще более сложные вычисления. Исследование должно помочь в долгосрочной перспективе техника изображения пространственных объектов на какой-либо поверхности в соответствии с теми кажущимися сокращениями их размеров, изменениями очертаний формы и светотеневых отношений, которые улучшить связь Связь — отношение общности, соединения или согласованности кубитов на чипе Чип — одно из названий микросхемы, а также от одного чипа к другому».

Квантовые компьютеры обладают потенциалом для решения задач проблемная ситуация с явно заданной целью, которую необходимо достичь; в более узком смысле задачей также называют саму эту цель, данную в рамках проблемной ситуации, то есть то, что требуется, выходящих за рамки возможностей обычных компьютеров ] — «вычислитель») — устройство или система, способная выполнять заданную, чётко определённую, изменяемую последовательность операций, таких как факторинг больших чисел. Квантовый бит, или кубит, может обрабатывать гораздо больше информации, чем обычный компьютерный бит, поскольку каждый классический компьютерный бит может иметь значение 0 или 1, а квантовый бит может одновременно представлять диапазон значений объект, который обозначается, замещается, репрезентируется другим объектом — знаком; между двумя объектами, выступающими соответственно в роли знака (названия) и значения, в процессе семиозиса от 0 до 1.

Чтобы реализовать обещание квантовых вычислений математическое преобразование, позволяющее преобразовывать входящий поток информации в выходной, с отличной от первого структурой, этим футуристическим компьютерам потребуются десятки разговорная форма числительного «десять» тысяч кубитов, которые могут взаимодействовать друг устойчивые, личные бескорыстные взаимоотношения между людьми, в основе которых лежит симпатия, общность интересов, духовная близость и взаимная привязанность; дружба предполагает общность с другом. Современные прототипы квантовых компьютеров от Google, IBM и других компаний содержат десятки кубитов, сделанных из технологии, включающей сверхпроводящие схемы, но многие технологи рассматривают кубиты на основе кремния как более перспективные в долгосрочной перспективе.

У кремниевых спиновых кубитов есть несколько преимуществ перед сверхпроводящими кубитами. Спиновые кубиты кремния сохраняют свое квантовое состояние понятие, обозначающее множество устойчивых значений переменных параметров объекта дольше, чем конкурирующие технологии кубитов. Широкое использование кремния в повседневных компьютерах означает, что кубиты на основе кремния могут быть изготовлены по низкой цене.
Задача отчасти связана с тем, что кремниевые спиновые кубиты состоят из одиночных электронов стабильная отрицательно заряженная элементарная частица и чрезвычайно малы.

«Проводка или» соединения процесс изготовления изделия из деталей, сборочных единиц (узлов), агрегатов путём их физического объединения в одно целое; является основной частью производственного процесса сборки «между несколькими кубитами — это самая большая проблема на пути место, направление или сам процесс перемещения (или изменения); вплоть до научных абстракций этого понятия: Путь — система сообщения, по которому осуществляется проход или проезд, по которому к крупномасштабному квантовому компьютеру», — сказал Джеймс Кларк, директор квантового оборудования в Intel, чья команда строит кремниевые кубиты, используя передовую производственную линию Intel, и который не участвовал в исследовании. «Команда Джейсона Петты проделала большую работу может означать: Работа — функционирование какой-либо системы — механизма, биоценоза, организма или общности, — а также её части, чтобы доказать, что спиновые кубиты могут быть связаны на больших расстояниях.”

Для этого команда Принстона Принстонский университет — университет в городе Принстон, штат Нью-Джерси, США соединила кубиты через «провод электротехническое изделие, служащее для соединения источника электрического тока с потребителем, компонентами электрической схемы», который несет свет Света — женское имя способом, аналогичным оптоволоконным проводам, которые доставляют интернет-сигналы в дома. В этом случае, однако, провод на самом деле представляет собой узкую полость, содержащую одну частицу света или фотон, которая берет сообщение наименьший элемент языка, имеющий идею или смысл, пригодный для общения с одного кубита и передает его на следующий кубит.

Два кубита были расположены на расстоянии около половины сантиметра или около длины рисового зерна. Чтобы представить это в перспективе, если бы каждый кубит квантовый разряд, или наименьший элемент для хранения информации в квантовом компьютере был размером с дом, он мог бы отправить сообщение другому кубиту, расположенному в 1000 км.

Ключевым шагом вперед был поиск способа способ достижения какой-либо цели заставить кубиты и фотон говорить на одном языке, настроив все три на вибрацию на одной частоте физическая величина, характеристика периодического процесса, равна количеству повторений или возникновения событий (процессов) в единицу времени. Команде удалось настроить оба кубита независимо друг от друга, но при этом связать их с фотоном. Ранее архитектура устройства допускала соединение только одного кубита с фотоном за раз.

«Вы должны сбалансировать энергии кубитов на обеих сторонах чипа с энергией скалярная физическая величина, являющаяся единой мерой различных форм движения и взаимодействия материи, мерой перехода движения материи из одних форм в другие фотонов элементарная частица, квант электромагнитного излучения (в узком смысле — света) в виде поперечных электромагнитных волн и переносчик электромагнитного взаимодействия, чтобы заставить все три элемента общаться друг с другом», — сказал Феликс Боржанс, аспирант и первый автор физическое лицо, творческим трудом которого создано произведение исследования. «Это была действительно сложная часть Часть — собственное подмножество; доля чего-либо работы».

Каждый кубит состоит из одного электрона, захваченного в крошечной камере какая-либо закрывающаяся комната либо замкнутое пространство либо устройство, важной частью которого является замкнутая полость: Камера — кессон, изолированный от окружающего водоёма герметичными, называемой двойной квантовой точкой. Электроны обладают свойством атрибут предмета (объекта), известным как вращение, которое может указывать вверх или вниз способом, аналогичным стрелке может означать: Стрелка — символ «→». Клавиши управления курсором — клавиши со стрелками в разных направлениях, перемещающие курсор в соответствующем направлении компаса на профессиональном жаргоне моряков — компас — устройство, облегчающее ориентирование на местности путём указания на магнитные полюса Земли и стороны света, которая указывает на север или юг. Защелкивая электрон с помощью содействие кому-либо или чему-либо действия или средства, облегчающие, упрощающие что-либо Военная помощь — межгосударственная помощь для военных нужд, которая может состоять из финансовых потоков, микроволнового поля, исследователи могут перевернуть спин вверх или вниз, чтобы присвоить кубиту квантовое состояние 1 или 0.

«Это первая демонстрация наглядный показ, представление чего-либо; в педагогике используется наряду с объяснением запутывания электронных спинов ) — собственный момент импульса элементарных частиц, имеющий квантовую природу и не связанный с движением (перемещением или вращением) частицы как целого в кремнии, разделенных расстояниями, намного превышающими расстояния между устройствами, в которых находятся эти спины», — сказал Таддеус Лэдд, старший научный сотрудник HRL Laboratories и сотрудник или сотрудник, — субъект трудового права, физическое лицо, работающее по трудовому договору у работодателя и получающее за это заработную плату проекта Проект в инженерной деятельности (соответствует англ. design от лат. designare «размечать, указывать, описывать, изобретать») — целостная совокупность моделей, свойств или характеристик, описанных. «Не так давно возникли сомнения психическое состояние или состояние ума, в котором возникает воздержание от окончательно определённого суждения, или/и раздвоения (троения и т. п.) его становления, из-за неспособности сознания относительно того Республика (фр. République togolaise) — государство в Западной Африке, граничащее с Ганой на западе, Бенином на востоке и Буркина-Фасо на севере, возможно ли это, из-за противоречивых требований Требование — действие, выражающееся в настойчивой, категорической, просьбе исполнить что-либо к соединению спинов с микроволнами и избеганию эффектов шумовых зарядов, движущихся в устройствах на основе кремния. Это важное доказательство возможности направление развития, присутствующее в каждом явлении жизни; выступает и в качестве предстоящего, и в качестве объясняющего, то есть как категория кремниевых кубитов, потому что оно добавляет значительную гибкость в том, как соединить эти кубиты и как их геометрически расположить в будущих кремниевых «квантовых микрочипах» «.

Связь между двумя удаленными устройствами Рукотворный объект (прибор, механизм, конструкция, установка, аппарат, машина) со сложной внутренней структурой, созданный для выполнения определённых функций, обычно в области техники на основе кремния элемент четырнадцатой группы (по старой классификации — главной подгруппы четвёртой группы), третьего периода периодической системы химических элементов с атомным номером 14 основана на предыдущей работе исследовательской группы Petta. В статье за ​​2010 год, опубликованной в журнале Science, команда показала, что можно захватывать отдельные электроны в квантовых ямах. В журнале печатное периодическое издание Nature в 2012 году внесистемная единица измерения времени, которая исторически в большинстве культур означала однократный цикл смены сезонов (весна, лето, осень, зима) команда сообщила о передаче Передача информации: Телепередача: Категория:Телепередачи Радиопередача Передача данных: Передача авиатраффика через IP Передача сигнала (биология): Передача сигнала в клетке Синаптическая передача квантовой информации от электронных спинов в нанопроводах к фотонам микроволновой частоты, а в 2016 году в журнале Science они продемонстрировали способность передавать информацию с заряда-кубита на основе многозначный термин: Основа — продольная система направления параллельных друг другу нитей в ткани, располагающихся вдоль обеих кромок ткани кремния в фотон. Они продемонстрировали обмен информацией сведения независимо от формы их представления в кубитах в 2017 году в науке. И команда показала в 2018 году на природе что кремниевый спиновый кубит может обмениваться информацией с фотоном.

Елена Вукович, профессор должность научного сотрудника или преподавателя или учёное звание электротехники и профессор Дженсена Хуана по глобальному лидерству в Стэнфордском университете, который не принимал участия в исследовании, прокомментировала:

“демонстрация долгосрочных взаимодействий базовая философская категория, отражающая процессы воздействия объектов (субъектов) друг на друга, их изменения, взаимную обусловленность и порождение одним объектом других между кубитами имеет решающее значение для дальнейшего развития квантовых технологий совокупность методов и инструментов для достижения желаемого результата; в широком смысле — применение научного знания для решения практических задач, таких как модульные квантовые компьютеры и квантовые сети. Этот захватывающий результат команды Команда — группа лиц, объединённая общими мотивами, интересами, идеалами, действующая сообща Джейсона -Арне Сетерёй (норв Петты является важной вехой на пути к этой цели, поскольку он демонстрирует нелокальное взаимодействие между двумя электронными спинами, разделенными более чем 4 миллиметрами, опосредованным микроволновым фотоном. Кроме того, для создания этой квантовой схемы графический документ; изложение, изображение, представление чего-либо в самых общих чертах, упрощённо (например, схема доклада); электронное устройство, содержащее множество компонентов команда использовала кремний и германий химический элемент 14-й группы (по устаревшей классификации — главной подгруппы четвёртой группы) 4-го периода периодической системы химических элементов, с атомным номером 32 — материалы вещество или смесь веществ, из которых изготавливается продукция, широко используемые в полупроводниковой промышленности совокупность предприятий (рудников, шахт, электростанций, заводов, комбинатов, фабрик), занятых добычей сырья и топлива; производством энергии и орудий труда (как для других отраслей народного«.

МеткиКвантовая физика