Квантовые компы развиваются захватывающими темпами, но, к огорчению, скоро этот прогресс может тормознуть. Галлактические лучи, проникающие на Землю, могут нарушить целостность инфы в квантовых компах, и сейчас команда ученых Массачусетского технологического института показала, как они уязвимы и что может потребоваться для их защиты.
В обычных компах информация представлена в «битах» в виде нуля либо единицы. Но благодаря правилам квантовой физики биты в квантовых компах (именуемые кубитами) могут существовать в суперпозиции обоих состояний сразу.
Это значит, что они могут делать огромное количество операций параллельно, что делает их намного наиболее массивными, чем имеющиеся компьютерные системы.
Но на пути сотворения практических квантовых компов есть суровое препятствие. Кубиты имеют достаточно низкое время когерентности, которое относится к тому, как длительно они могут оставаться в состоянии суперпозиции. Это происходит поэтому, что они чувствительны к наружным помехам, таковым как тепло, магнитные и электронные поля, либо даже к низкоуровневому излучению, которое повсевременно нас окружает.
Некие из помех приходят из вселенной. Галлактические лучи и каскад вторичных частиц, которые они делают, повсевременно обрушиваются на нас, и, хотя мы лично можем их не замечать, они могут нанести вред электронике.
В новеньком исследовании ученые из Массачусетского технологического института, лаборатории Линкольна и Тихоокеанской северо-западной государственной лаборатории (PNNL) количественно обусловили, как суровой неувязкой могут быть галлактические лучи для квантовых компов.
Смотрите такжеТехнологии
Гугл проводит наикрупнейшее хим моделирование на квантовом компе
29.08.2020Технологии
Открыт метод продлить квантовые состояния в 10000 раз
17.08.2020
В опытах исследователи расположили диски облученной меди рядом со сверхпроводящими кубитами, чтоб измерить действие излучения. Опыты проводились снутри специальной камеры, что сводило к минимуму остальные помехи за счет остывания окружающей среды ниже температуры галлактического вакуума. 2-ой облученный медный диск был изучен вне камеры, чтоб измерить, сколько излучения получает квантовая система.
Используя эту установку и остальные симуляции, команда нашла, что время когерентности кубита будет ограничено приблизительно 4-мя миллисекундами.
Последующие опыты подтвердили эту цифру, с установленным либо снятым радиационный экраном меж медными дисками и кубитами. Щит вправду посодействовал, но это не самое удобное решение – потому что это была двухтонная стенка из свинцовых кирпичей.
Опыт указывает, что для получения наибольшей отдачи от квантовых компов нам нужно сделать их с адекватной защитой. Это может означать перемещение их глубоко под землю, как в опытах по охоте на нейтрино, которые также нуждаются в защите от галлактических лучей. Но, может быть, это не единственное решение, молвят спецы.
«Если мы желаем сделать ветвь, мы, возможно, предпочтем смягчить действие радиации над землей», – гласит Уильям Оливер, создатель исследования. «Мы можем пошевелить мозгами о разработке кубитов таковым образом, чтоб они были «конструктивно твердыми» и наименее чувствительными к квазичастицам, либо создать ловушки для квазичастиц, чтоб, даже если они повсевременно генерируются излучением, они могли улетать от кубитов. Так что это точно не конец игры».
Исследование было размещено в журнальчике Nature.
Источник: