News image News image News image News image News image News image News image News image


Реализован новый квантовый гейт из трех кубитов
Нанотехнологии в технике - Самые маленькие

реализован новый квантовый гейт из трех кубитов

Австрийские ученые сделали очередной шаг на пути к созданию квантового компьютера будущего, на этот раз — в лаборатории: там они впервые реализовали счетную решетку из трех кубитов, известную под названием гейта Тоффоли. Статья о квантовом гейте опубликована в журнале Physical Review Letters.

Законы квантовой механики позволяют квантовым компьютерам обрабатывать информацию гораздо быстрее и эффективнее, чем это могут делать обычные электронно-вычислительные машины. Даже сложнейшие алгоритмы они выполняют за считанные шаги. Принцип работы квантовых компьютеров основывается на гейтах (вычислительных операциях) с одним или несколькими квантовыми битами (кубитами, qubits).

Основополагающие эксперименты в мире квантовой физики возможны уже с однобитовыми и одной двухбитовой операциями. В последние годы это убедительно показали исследователи, объединившиеся вокруг профессора Райнера Блатта (Rainer Blatt) из Института экспериментальной физики Инсбрукского университета и австрийского Института квантовой оптики и квантовой информатики (IQOQI).

Так, например, в 2005 году им удалось телепортировать квантовое состояние одного атома на другой атом, при этом процесс полностью контролировался. А в прошлом году ученые впервые провели так называемый детерминированный перенос связности, или обмен состояниями (entanglement swapping).

Вообще-то с помощью квантовых гейтов из одного или двух кубитов принципиально могут быть реализованы любые возможные алгоритмы, однако на практике при постановке более сложных задач довольно быстро обнаруживался предел счетных возможностей таких гейтов. Поэтому международная научная общественность пустились в погоню за счетной решеткой из трех кубитов.

Первыми в январе 2009 года рапортовали об успехах физики-экспериментаторы в Инсбруке, поймавшие в одну ловушку три иона кальция, каждый из которых в данном случае представляет собой один кубит. При этом искомый кубит решетки Тоффоли включается только тогда, когда оба контрольных кубита принимают значение «1» — во всех остальных случаях третий кубит остается неизменным.

Появление нового гейта не только расширило ассортимент имеющихся в лаборатории квантовых гейтов, но и существенно повысило их эффективность. «Для того, чтобы реализовать гейт Тоффоли традиционным способом, должны быть объединены шесть контролируемых коммутационных операций, — объясняет принимавший участие в эксперименте молодой физик Томас Монц (Thomas Monz). — По сравнению с этим, наш гейт Тоффоли работает в три раза быстрее и к тому же демонстрирует меньшую частоту ошибок».

По мнению исследователей, новый гейт может быть использован при реализации процессов коррекции квантовых ошибок или при квантомеханическом разложении чисел на простые множители, что делает его одним из базовых элементов квантового компьютера будущего.

 


Читайте:


Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Применение нанотехнологий

Прорыв в солнечной энергетике? Во всяком

News image

Коммерчески успешные технологии в любой области могут возникнуть различными путями. Иногда они появляются на базе пр...

Секрет нанобомбы. Мода на приставку «нан

News image

Большинством анекдотов про нанотехнологии мы обязаны первому вице-премьеру Сергею Иванову, автору бессмертной фразы «Продукция на ос...

Электроэнергия из тепла человеческого те

News image

Инженеры из Фраунгоферовского института интегральных схем IIS разработали единственный в своем роде трансформ...

Genepax, Япония. Автомобиль, которые езд

News image

Компания Genepax из японского города Осака 12-го июня этого года представила автомобиль, который использует в ка...

Новые исследования подтвердили токсичнос

News image

Инженерные нанотехнологии всё чаще становятся частью нашей повседневной жизни в форме косметики, упаковки продуктов питания, си...

Химики решили кормить автомобили водород

News image

Учёные наметили ещё один вариант обеспечения автомобилей энергией, который благоприятен с экологической точки зрения и ко...

Ученые впервые смогли зафиксировать рост

News image

Платиновые наночастицы Поэтому работа Пола Аливисатоса и его коллег чрезвычайно важна не только для физики твердого те...

Ученые создали суперпрочный коллаген

News image

Команда ученых из университета Висконсин-Мэдисон (США) изобрела самый прочный из всех видов коллагена когда-либо известных на...

Новости нанотехнологий

Кремниевые нанотрубки выращивают без применения золота

Кремниевые нанопроволоки помогут уменьшить размеры микрочипов. Ученые из Института Физики микроструктур Макса Планка в Галле впервые разработали нанопроволоки на кре...

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из

Казавшаяся трудноразрешимой задача придания изделиям из графена желаемой формы оказалась подвластна капелькам воды – о пластичности графеновых наноструктур сообщают химики из...

Влияние полярности электрического поля на рост вертикал

Одно из наиболее перспективных направлений использования углеродных нанотрубок (УНТ) связано с разработкой холодных полевых эмиттеров на их основе. Уникальные особенности та...

Наноальтернатива таблеткам

  Одним из первых медицинских применений нанотехнологии стало разработанное учеными из США быстродействующее лекарство от импотенции, которое сможет соперничать таблетками Частицы препарата ...

Композиты медицинские «MBM — ЛН»

Справка о применении в клинической практике композитного материала «MBM — ЛН» Композитный материал «MBM — ЛН» представляет собой ткань черного цвета. Развитая по...

More in: Технологии, Наноматериалы, Наномедицина, НаноТехника , Новости

Популярные заметки:

Космический лифт и нанотехнологии

От фантастики к реальности КОСМИЧЕСКИЙ ЛИФТ - это лента, один конец которой присоединен к поверхности Земли, а другой находится на...

Ученые слепили самого маленького в мире снеговика

Фигурка получилась высотой всего в одну сотую миллиметра – впятеро меньше толщины человеческого волоса. Как правило, дети состязаются друг с другом в ...

Бактерии приводят в движение крошечные наномеханизмы

Шестерни в миллион раз более массивные, чем бактерии , говорит главный исследователь Игорь Аронсон. Возможность использовать и контролировать эне...

Высокие требования к энергоэффективным решениям

Химический концерн «Халфрид» — группа предприятий, созданная в 2008 году под эгидой промышленного внедрения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ в сфере на...

Новый метод создания электродов для измерения свойств н

Ученые, изучающие физические явления на наноуровне, хорошо знают, что «припаять» контакты к единичной органической молекуле зачастую намного сложнее, чем синтезировать са...

Your are currently browsing this site with Internet Explorer 6 (IE6).

Your current web browser must be updated to version 7 of Internet Explorer (IE7) to take advantage of all of template's capabilities.

Why should I upgrade to Internet Explorer 7? Microsoft has redesigned Internet Explorer from the ground up, with better security, new capabilities, and a whole new interface. Many changes resulted from the feedback of millions of users who tested prerelease versions of the new browser. The most compelling reason to upgrade is the improved security. The Internet of today is not the Internet of five years ago. There are dangers that simply didn't exist back in 2001, when Internet Explorer 6 was released to the world. Internet Explorer 7 makes surfing the web fundamentally safer by offering greater protection against viruses, spyware, and other online risks.

Get free downloads for Internet Explorer 7, including recommended updates as they become available. To download Internet Explorer 7 in the language of your choice, please visit the Internet Explorer 7 worldwide page.