Российские физики разработали новый способ охлаждения квантового компьютера
22.03.2019 События

Российские физики разработали новый способ охлаждения квантового компьютера

Группа ученых описала технологию дистанционного управления энтропией конкретных кубитов, которая фактически локально нарушает второй закон термодинамики в системе. Устройство можно применять точечного охлаждения квантовых компьютеров, создания нанохолодильников или нагревателей.

Один из основных законов физики гласит, что неупорядоченность, энергетически изолированной системы не может самопроизвольно уменьшаться. Однако исследователи из Московского физико-технического института с коллегами из США и Швейцарии представили устройство, позволяющее манипулировать этим состоянием, изменяя его по требованию. Если быть точным, то они описали пространственно-разнесенного квантового демона Максвелла, действующего на расстоянии до 5 метров.

В качестве кубита ученые использовали крошечное сверхпроводящее устройство, состоящее из тонких слоев алюминия на кремниевом чипе. Систему называют искусственным атомом потому, что в условиях сверхнизкой температуры, она ведет себя как элементарная частица с двумя энергетическими уровнями. Оказавшись связанными, кубиты начинают обмениваться виртуальными фотонами, что ведет к изменению их состояния.

Приведенное в чистое состояние второе устройство (демон), передает его первому, а само становится «грязным». При этом рабочий кубит уменьшает свою энтропию, сохраняя прежнюю энергию. По сути, второе устройство «съедает» неупорядоченность.

В качестве примера можно привести бильярдные шары, которые после удара кием разлетаются во все стороны. Описанная технология заставляет все шары вернуться в исходное состояние, фактически поворачивая время вспять.

Поскольку кубиты находятся в чистом состоянии лишь доли секунды, то манипуляции можно проводить многократно. На практике это можно использовать для разработки алгоритмического охлаждения квантового компьютера, подпрограммы, которая сможет прицельно охлаждать отдельные кубиты, уменьшив количество шума и ошибок.

Также можно создать микроскопический холодильник, воздействующий не на весь объем, а на конкретные точки. Поскольку процесс можно запустить в обратном направлении, то возможно не только охлаждение, но и нагрев.

При работе с двумя кубитами эффект достигался в 85% случаев, а с добавлением третьего, успешными были лишь 50%. Однако ученые планируют снизить частоту ошибок путем совершенствования используемого оборудования.

bitcryptonews.ru

 

ТОП новостей

ТОП Компаний на правах рекламы

Войдите в свой аккаунт

Чтобы редактировать свою личную информацию и управлять бронированиями

Еще нет аккаунта? Создайте его
Создавая аккаунт, вы соглашаетесь с нашими Правилами и условиями и Положением о конфиденциальности

Вы успешно зарегистрированы. Спасибо.

Авторизируйтесь,
чтобы заполнить недостающую информацию о себе.

Ваш пароль сброшен.

На Ваш e-mail были отправлены дальнейшие инструкции,
по восстановлению пароля.

Теперь Вы подписаны на новости Refportal.com. Спасибо!

 

Символов: 250

Ваша заявка на добавление компании принята. Спасибо!

Информация о компании будет проверена нашими менеджерами и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

Символов: 250

Ваша заявка на редактирование компании принята. Спасибо!

Информация о компании будет проверена нашими менеджерами и мы свяжемся с вами в ближайшее время.

Ваш запрос на добавление статьи принят. Спасибо!

Запрос будет обработан нашими менеджерами в ближайшее время.

Ваш запрос на добавление стандартов принят. Спасибо!

Запрос будет обработан нашими менеджерами в ближайшее время.