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

Защита от биологического и химического о

News image

Нанокомпании уже несколько лет подряд совершенствуют системы защиты от химического и биологического оружия.Только 2002 году пр...

Фракталы

News image

Нравится ли вам смотреть на ночные молнии или представлять синии всполохи ветвящихся разрядов электрического оружия на...

Фотонные нанокристаллы – лучший теплоизо

News image

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

Призрачная угроза

News image

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

Запуск Большого Адронного Коллайдера

News image

Сегодня, на границе Швейцарии и Франции учёные намерены запустить самый крупный из когда-либо существовавших ускоритель эл...

Новый материал увеличит емкость чипов па

News image

Ученые из университета Северной Каролины создали композитный материал, который позволит радикально увеличить емкость компьютерных чипов па...

Один из способов разбогатеть Добыча редк

News image

Ушли в прошлое времена золотой лихорадки, с легкой добычей, в виде крупных самородков, давно иссяк Кл...

Наночастицы и новые свойства известных м

News image

Развитие нанотехнологий ведет к появлению множества материалов, содержащих наноразмерные частицы. В настоящее время объем промышленного пр...

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...

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...

Обои смогут защитить здание от повреждений

Berry Plastics в сотрудничестве с Army Corp of Engineers разработала новые обои, которые способны защитить здания от повреждений. Обои под на...

Нанотрубки научились получать в промышленных масштабах

Углеродные нанотрубки, основу для сверхпрочных материалов, можно будет получать в промышленных масштабах: благодаря изобретению американских химиков их стоимость заметно снизится. Нанотрубка – ...

ИЗОБРЕТЕН ОПТИЧЕСКИЙ МИКРОСКОП С ЗОЛОТЫМ ПЕРОМ

Немецкие и швейцарские физики придумали оптический микроскоп с золотым пером , который сможет конкурировать с громоз...

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.