"Дефектные" алмазы могут стать основой квантового Интернета будущего "Дефектные" алмазы могут стать основой квантового Интернета будущего
 
Portal demokratizator развлекательно познавательный ресурс
Бессмысленно доверяться везению, Провидению или верить, что Бог будет к тебе милостив. Нужно действовать самой, бороться за свою жизнь. На небесах — пусто.
© Джон Фаулз. Коллекционер
 
  Главная Регистрация Статистика Контакты RSS 2.0
   
 
 
Навигация
 
Топ новостей
 

 

   
Новости науки
  Автор: white, 30-04-2013, 08:39, просмотров: 1276
Внимание! Данный материал, а именно «"Дефектные" алмазы могут стать основой квантового Интернета будущего» , предоставлен исключительно для ознакомления! Администрация не несет ответственности за его содержимое. Если Вы являетесь правообладателем какого-либо материала, ссылка (либо ссылки) на который размещена на этом сайте, и не хотели бы чтобы данная информация распространялась пользователями без Вашего на то согласия, то мы будем рады оказать Вам содействие, удалив соответствующие ссылки, для этого необходимо.

"Дефектные" алмазы могут стать основой квантового Интернета будущего

Современное оборудование, на котором держатся все Интернет-каналы, основано на базе полупроводниковых кремниевых чипов, но будущая квантовая "версия" Интернета может быть построена на алмазных кристаллах, в решетке которых искусственно сделаны специальные дефекты. Используя искусственные дефекты кристаллической решетки алмаза, ученые-физики создали квантовые биты, кубиты, и запутали их на квантовом уровне. Несмотря на то, что два кристалла алмаза разделяло расстояние в три метра, изменение квантового состояния одного кубита немедленно отражалось на квантовом состоянии второго кубита, что в будущем будет использоваться для передачи квантовой информации на огромные расстояния.

Явление квантовой запутанности, которое Альберт Эйнштейн назвал "призрачным взаимодействием на расстоянии", является одним из квантовых явлений, природа которого еще совершенно не изучена. Тем не менее, это совершенно не мешает людям использовать квантовую запутанность в своих целях для построения квантовых компьютеров и квантового Интернета. Основой квантового Интернета когда-нибудь станут запутанные фотоны, передаваемые по обычным оптоволоконным линиям, которые будут использоваться для запутывания квантовых битов, через которые уже и будет передаваться собственно квантовая информация, частным случаем которой могут являться наборы инструкций и данных для квантовых компьютеров.

Собственно квантовые биты весьма походят на биты, используемые в обычных компьютерах. Основным отличием квантовых бит от обычных является то, что квантовые биты могут находиться в состоянии квантовой суперпозиции, т.е. иметь значение логических 1 и 0 одновременно. Использование таких уникальных свойств квантовых битов позволит реализовать технологии и принципы квантовых вычислений, позволяющих быстро решить задачи, расчет которых на обычных компьютерах потребует времени, сопоставимого с возрастом Вселенной.

Во многих других экспериментов ученые уже создавали запутанные квантовые биты на основе атомов и ионов, пойманных в магнитные ловушки. Но преимущества алмаза заключаются в том, что для создания квантового бита внутри кристалла не требуется никаких ловушек, что значительно упрощает строение квантовых установок, помимо этого, квантовые биты в алмазе могут хранить квантовую информацию при обычной комнатной температуре, что не требует охлаждения до сверхнизких температур. И эти преимущества делают алмазные кристаллы одним из первых кандидатов на роль основного материала будущих квантовых устройств, компьютеров и сетей. "Создание множества кубитов в рамках одного алмазного кристалла является делом намного более простым, нежели расширение систем на основе магнитных ловушек" - рассказывает Рональд Хэнсон (Ronald Hanson), ученый из Технологического университета Делфта в Нидерландах, который возглавлял исследовательскую команду.

"Дефектные" алмазы могут стать основой квантового Интернета будущего

Кубиты в алмазе формируются из дефектов кристаллической решетки, в большинстве случаев таким дефектом является атом азота, внедренный в кристаллическую решетку вместо атома углерода. В результате разницы в количестве электронов верхней оболочки азота и углерода появляется электронная вакансия, а собственно квантовым битом является спин электрона, оставшегося свободным из-за дефекта. Для того, чтобы запутать кубиты в различных кристаллах алмаза, охлажденных до температуры в 10 градусов по шкале Кельвина, ученые использовали лазеры для запутывания фотона с одним из кубитов. Эти фотоны были переданы по оптоволоконному кабелю во второй кристалл алмаза, где они "передали" свою запутанность второму кубиту, запутав, таким образом, оба кубита в единую квантовую систему. Следует заметить, что такая технология уже использовалась в 2007 году для запутывания двух ионов иттербия, а в 2012 году - для запутывания двух нейтральных атомов рубидия.

К сожалению, процесс дистанционного квантового запутывания еще крайне неэффективен, квантовая запутанность двух кубитов возникает один раз на миллион попыток, или один раз в 10 минут с учетом быстродействия опытной научной установки. Но и другие эксперименты, основанные на атомах и ионах, заключенных в магнитной ловушке, демонстрировали схожие или даже худшие результаты.

Следует заметить, что данные исследования направлены на создание основного узла будущего квантового Интернета - квантового ретранслятора, только благодаря которым смогут функционировать квантовые коммуникации на дальних расстояниях. Оказывается, что квантовая запутанность фотонов пропадает после того, как фотон проходит по кабелю несколько сотен километров. Это связано с оптическими свойствами стекла, которое поглощает и преломляет свет. Простое усиление оптического сигнала ничего не дает, оно полностью разрушает квантовую информацию, поэтому будет требоваться квантовые ретрансляторы, которые обеспечат поэтапную передачу фотона, который сохранит свою изначальную запутанность и который позволит запутать два квантовых бита, находящихся на огромном удалении друг от друга. "Дефектные" кубиты в кристалле алмаза имеют наибольшую перспективу стать этими квантовыми ретрансляторами.

В нынешнее время, когда от создания первых квантовых сетей и квантовых процессоров нас отделяют еще минимум десятилетия, никто не может с уверенностью сказать, что именно будет являться основой будущих квантовых вычислительных систем, но алмаз однозначно является одним из наиболее вероятных кандидатов на эту роль.

Внимание!!! Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь, чтобы видеть скрытый текст, добавлять комментарии к новостям и т.д. и т.п., мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.

Quipper - первый язык программирования высокого уровня для квантовых компью ... Quipper - первый язык программирования высокого уровня для квантовых компью ...
Людям, интересующимся областью квантовых вычислений и квантовых компьютеров, хорошо известно, что основой таких компьютеров являются квантовые...
Созданы первые транзисторы, не содержащие полупроводниковых материалов Созданы первые транзисторы, не содержащие полупроводниковых материалов
Ученые из Мичиганского технологического университета, возглавляемые профессором физики Йок Хин Яп (Yoke Khin Yap), создали электронное...
Физики запутали на квантовом уровне фотоны, существовавшие в разные моменты ... Физики запутали на квантовом уровне фотоны, существовавшие в разные моменты ...
Исследователи из Еврейского университета в Иерусалиме (Hebrew University of Jerusalem) преуспели в том, чтобы связать явлением квантовой...
Квантовые точки нового типа сделают цвета обычных ЖК-дисплеев более яркими  ... Квантовые точки нового типа сделают цвета обычных ЖК-дисплеев более яркими ...
Технология квантовых точек, которые, по сути, являются крошечными наночастицами определенного типа, уже давно считаются технологией, которая...
Компания Google и НАСА собираются строить будущее, используя искусственный  ... Компания Google и НАСА собираются строить будущее, используя искусственный ...
Уже к концу этого года система искусственного интеллекта, работающего на новой модели квантового компьютера компании D-Wave, окажет существенную...
Проведенные тесты подтвердили высокую производительность и эффективность кв ... Проведенные тесты подтвердили высокую производительность и эффективность кв ...
Существование квантовые компьютеров, выпускаемых небезызвестной компанией D-Wave, порождает как волну ярого скептицизма, с одной стороны, так и...
Квантовый Интернет существует в лабораториях уже более двух лет Квантовый Интернет существует в лабораториях уже более двух лет
В последнее время мы все чаще и чаще слышим о каких-либо событиях в исследованиях в области квантовой механики и квантовой физики, которые...
Компания Lockheed Martin делает квантовую теорию и теорию квантовых вычисле ... Компания Lockheed Martin делает квантовую теорию и теорию квантовых вычисле ...
Новая часть LM Tomorrow, свободно распространяемой образовательной программы для iPad, разработкой и выпуском которой занимается небезызвестная...
Ученые превратили облако атомов в устройство хранения оптической информации Ученые превратили облако атомов в устройство хранения оптической информации
Ученым из Объединенного института квантовой механики (Joint Quantum Institute, JQI) Национального института стандартов и технологий (National...
Фотоны оперативная память будущих квантовых компьютеров Фотоны оперативная память будущих квантовых компьютеров
Ученые из Йельского университета нашли новый способ управлять и манипулировать квантовым состоянием фотонов микроволнового излучения, что может...

Назад
 
  Добавление комментария
Ваше имя:*
E-Mail:*
 
Код:
Включите эту картинку для отображения кода безопасности
обновить, если не виден код
Введите код:*
   
Вопрос: В чайнике заваривают ?
Ответ:*

 
 
 
Авторизация
Логин:
Пароль:
 
 
 
Последние объявления
23.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017
site des lesbiennes (Услуги)

22.06.2017
femmes ukraine photos (Услуги)

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

22.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017

21.06.2017
femme en ukraine (Спрос)

21.06.2017
chat en cam (Спрос)

 
Последние комментарии
Автор → тык
в новости → Сказ о портвейне
 
Кто онлайн
 Всего на сайте: 8
 Гостей: 4
 Пользователи: - отсутствуют
 Роботы: Yandex Bot, Yandex Bot, crawl Bot, Google Bot

 
Теги
Google, автомобиль, аппарат, более, большой, будет, впервые, готовится, компании, Компания, Космический, который, Марсоход, мир, мире, могут, может, НАСА, Новая, нового, Новый, обнаружили, Первые, первый, позволит, позволяет, помощью, рекорд, робот, Роботы, самый, свет, Система, создали, Создан, стать, Телескоп, Технология, Ученые, через

Показать все теги
 
Карта сайта
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11
 

 

 

 

 
Прокрутить вверх