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

Кулоновские корреляции в двухслойном гра

News image

Большинство экспериментальных исследований электронных свойств графена выполнено на однослойных образцах “толщиной” в один атом. Между те...

Имитация кимберлита

News image

Алмаз — абсолютно незаменимый материал в самых разных областях человеческой деятельности, начиная от ювелирной и об...

Призрачная угроза

News image

Ничто не вечно под луной Едва ли не все полезные изобретения и научно-технические разработки не только сп...

Британская сертификационная организация

News image

Нанозвездочки оксида ванадия. Британская неправительственная организация Soil Association, занимающаяся сертификацией органических продуктов, отказалась сертифицировать продукты, содержащие ис...

Фотонные нанокристаллы – лучший теплоизо

News image

Вакуум не только является проблемой космических путешественников, но и является одним из лучших теплоизоляторов в пр...

Искусство в чашке Петри

News image

Яблочное дерево, флуоресцентный Марио - всего лишь некоторые из шедевров творческих микробиологов. Это, подобное цветку, изображение яв...

Аэрояхта - новый вид воздушного транспор

News image

Этот летательный аппарат развивает скорость до 200 км/час, может сесть на любое подходящее поле, взлетной по...

10 фактов об устрашающем адронном коллай

News image

Новость о проводимом в Европе эксперименте сколыхнула общественное спокойствие, поднявшись на первые позиции списка обсуждаемых те...

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...

Социальные розетки для доступа в интернет и вызова мили

Способ обеспечить всех желающих москвичей Интернетом и проводным телевидением нашли столичные связисты. Сделать это планируется с помощью существующей городской радиосети. До...

Инновационный термометр поможет физикам, работающим со

Когда физики стремятся охладить атомы до еще более низких температуры, они сталкиваются с непростой задачей по разработке новых, более надежных сп...

Ветряные двигатели для домашнего использования работают

Леверкузен (Германия). Небольшие, очень прочные и ультралегкие Baytubes - углеродные нанотрубки производства компании Байер - дают отличные возможности для ветроэнергетики. Он...

Ученые проложили проводку в клеточной мембране

Ученым удалось передать и получить электрический импульс по клеточной мембране при помощи искусственно созданной нанопроволоки. Созданную ими гибридную систему авторы оп...

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.