Биометрика — технологии идентификации личности

Лента всех новостей ресурса

Разум и мозг — самые "интеллектуальные" новости и статьи

Роботы — автоматические автономные машины

Новости из разных
уголков земного
шара —
География

Компьютеры
неотъемлемая часть современной жизни
Космос
Астрономия, планеты, ракеты...

Контактная информация
Информация о владельце ресурса

Нанотехнологии — наука и технология коллоидных систем

Обратная связь
с администрацией ресурса

Авторы и редакторы
Люди работающие над ресурсом

О проекте
более подробная информация о нас

Летающие кубиты расширяют алфавит обработки данных

В будущем «алфавит» обработки данных может включать в себя больше элементов, чем «0» и «1», сообщает «SciencePlanet.ru». Международная исследовательская группа достигла нового вида бита с одиночными электронами, называемых квантовыми битами, или кубитами. Благодаря им могут быть определены более, чем два состояния.

До недавнего времени квантовые биты существовали только в относительно больших вакуумных камерах. Теперь же команда сгенерировала их и в полупроводниках. Она поставили эффект на практике, который 22 года назад теоретически предсказывал профессор физики Андреас Вик (Andreas Wieck). Это исследование привносит ещё один шаг на пути к квантовым вычислениям.

Вместе с коллегами из Гренобля и Токио, Вик совместно с учёными из кафедры прикладной физики опубликовали результаты проделанной работы в журнале «Nature Nanotechnology».

Обычные биты

На сегодняшний день основные единицы обработки данных являются «0» и «1», которые отличаются по своему электрическому напряжению. Для кодирования этих состояний, только заряд электрона имеет решающее значение. «Электроны также имеют и другие свойства», — говорит Вик: «хотя, это именно то, что нам нужно для квантовых битов». «Расширение битов до квантовых битов может значительно увеличить вычислительную мощность всех компьютеров», — добавил физик.

Новое поколение

Квантовый бит соответствует одному электрону в определённом состоянии. Вместе со своими коллегами, для кодирования Вик использовал траектории электронов проходящие через два близко расположенных канала. В принципе, возможны два различных состояния: либо электрон движется в верхний канал, либо в нижнюю часть канала — что также образует двоичную систему счисления. Согласно квантовой теории, частица может находиться в нескольких состояниях, то есть, она может пролетать почти через оба канала одновременно. Эти перекрывающиеся состояния могут образовывать обширный «алфавит» обработки данных.

Рецепт кубитов

Для создания квантовых битов с различными состояниями, исследователи разрешили отдельным электронам интерферировать друг с другом. Это работает, как эффект Ааронова-Бома: питаясь от внешнего источника напряжения электроны пролетают через полупроводниковое твёрдое тело, внутри которого их траектория сначала расходится, а затем воссоединяется. Таким образом, каждый электрон пролетает одновременно по обоим возможным путям. Когда оба пути опять соединяются, появляется интерференция, то есть, обе электронных волны перекрываются и создают квантовые биты с различными состояниями.

Управление электронами на определённых путях

Как правило, в одно время волны электронов могут проходить через твёрдое тело по нескольким различным путям. Из-за примесей в материале, они теряют свою фазовую информацию и таким образом свою способность кодировать до конкретного состояния. Для сохранения информации о фазе, исследователи вырастили кристалл арсенида галлия высокой чистоты и использовали двойной канал предложенный Виком, уже более 20-ти лет назад.

Как работает двойной канал

Электрон достигает вилки через два близко расположенных канала. Они связаны друг с другом (туннельная связь), так что электрон пролетает одновременно по двум разным путям. Фаза электронных волн поддерживается связью. Также двойной канал был использован командой после того, как электронные волны были объединены в конце вилки. Таким образом, они создали квантовый бит с чётким состоянием, который является подходящими для кодирования информации. «К сожалению, не все электроны участвуют в этом процессе, пока это лишь несколько процентов», — комментирует Вик. «Однако, некоторые студенты в моём отделе, уже работают по выращиванию кристаллов с более высокой электронной плотностью».

Форма для комментариев

Имя:
E-mail:
Комментарий:

Последние новостина главную

Дело ООО «Аквамарин» против ФНС России

Дело ООО «Аквамарин» против ФНС России(0)

В Верховном Суде Российской Федерации 25 октября 2017 года был рассмотрен спор по жалобе ООО «Аквамарин», оспаривающего право вышестоящего налогового…

Астероид определенно собирается попасть на Землю, предупреждает эксперт

Астероид определенно собирается попасть на Землю, предупреждает эксперт(0)

Космос — опасное место, и, поскольку Земля находится в космосе, каждое живое существо на планете рискует однажды почувствовать это на…

В океане недалеко от Австралии исследователи обнаружили…

В океане недалеко от Австралии исследователи обнаружили…(0)

Говорят, что океанские глубины на земле изучены учеными меньше, чем космическое пространство. И подтверждения тому, как мало мы знаем о…

Гигантская дыра на Марсе. Ученые гадают о ее происхождении

Гигантская дыра на Марсе. Ученые гадают о ее происхождении(0)

Два полных десятилетия роверы находятся на Марсе. И ученые знают о Красной планете довольно многое. Достаточно широк спектр знаний о…

Обучение чтению глубоко трансформирует наш мозг

Обучение чтению глубоко трансформирует наш мозг(0)

Чтение – изобретение современной культуры. Ученые обнаружили, что в нашем мозге нет определенного отдела, который бы “отвечал” за это умение.…

Смотреть все
Читайте нас Присоединяйтесь
на Яндекс на Rambler в Новотеке в Инфороторе в LiveInternet в Google+ в Facebook в Twitter ВКонтакте в LiveJournal
При полном или частичном копировании материалов с сайта, прямая не закрытая от индексации ссылка на www.scienceplanet.ru обязательна! © 2012 SciencePlanet.ru