Дурацкий вопрос про криптовалюты и квантовые компьютеры
Мои познания про квантовые компьютеры заканчиваются (и начинаются) на том, что они будут очень хорошо справляться с криптографией.
Как повлияют квантовые компьютеры на курсы крипты?
Мои познания про квантовые компьютеры заканчиваются (и начинаются) на том, что они будут очень хорошо справляться с криптографией.
Как повлияют квантовые компьютеры на курсы крипты?
13.08.2021
По сообщению Google, квантовый компьютер Sycamore компании впервые показал практическую ценность. Учёные смогли превратить 20-кубитовый Sycamore в первый истинный временной (темпоральный) кристалл. Речь не идёт о путешествии во времени.
Квантовая система Google доказала возможность существования физических структур, ранее предсказанных только теоретически — это прорыв в фундаментальной физике, что приведёт к новым и удивительным открытиям.
Процессорный блок Sycamore. Источник изображения: Google
Идея существования временных или темпоральных кристаллов была предложена физиком Фрэнком Вильчеком (Frank Wilczek) в 2012 году. Он предположил, что если известные всем нам кристаллы от алмаза до поваренной соли имеют одну или несколько осей симметрии своей внутренней (кристаллической) структуры, то симметрии могут также существовать во времени и отличаться в каждый момент на временной шкале. В природе такие кристаллы не найдены, а если бы они были, то со временем их свойства менялись бы, правда, делая это с определённой периодичностью (симметрией).
Собственно, только это — симметрия — и роднит привычные кристаллы (с пространственной симметрией) и темпоральные кристаллы (с временной симметрией).
Характеристики первых и вторых повторяются с безупречной последовательностью, хотя в первом случае речь идёт о пространстве, а во втором — о времени. Убедительных доказательств существования временных кристаллов до сих пор не было представлено, либо эти результаты остаются предметом спора учёных.
В эксперименте на квантовом компьютере Google прямо или косвенно приняли участие свыше 100 учёных из десятка научных учреждений США. Квантовая система представилась исследователям простым инструментом для превращения группы кубитов в один темпоральный кристалл. Всё, что было нужно, это заставить эту группу кубитов оставаться стабильной какое-то достаточно длительное время и демонстрировать периодическое изменение фазовых состояний — показывать симметрию характеристик во времени. В системе Google Sycamore все эти моменты можно задать и отследить — идеальный, если задуматься, полигон, хотя к квантовым вычислениям это пока не относится.
В ходе эксперимента учёные показали временную симметрию для цепочек из 8, 12 и 16 кубитов. Временная периодичность свойств кубитов сохранялась во всех случаях, что даёт повод говорить о первой физической реализации истинного дискретного временного кристалла. Можно ожидать, что временные кристаллы покажут путь к стабильности квантовых вычислений, в ходе которых физические кубиты будут без ошибок существовать сколь угодно долго.
Также теория временных кристаллов подкидывает загадку в виде нарушения второго закона термодинамики, когда система (кристалл) в возбуждённом состоянии не возвращается в стабильное состояние с наименьшей для среды энергией атомов (приходит в тепловое равновесие), а остаётся стабильной и строго упорядоченной на высокоэнергетическом уровне. Вопросов много, ответов пока нет, но перспективы вдохновляют.
Источник:
Каждую неделю мы собираем самые интересные новости науки. В этом выпуске: Сколько среди нас психопатов; Что за переборки есть в нашей печени; Что лучше - инъекции инсулина или искусственная поджелудочная; Что не так с подлёдными озёрами на Марсе и как сделали настоящий временной кристалл?
Содержание ролика:
01:19 Сколько психопатов в обществе?
03:19 Жидкой воды на Марсе всё же нет
05:10 В печени обнаружены “корабельные переборки”
06:58 Искусственная поджелудочная железа сработала лучше инъекций
08:50 Учёные создали временной кристалл на квантовом чипе
(все ссылки на пруфы и исследования под роликом на ютубе. Короткая текстовая версия ниже)
Сколько психопатов в обществе?
Субклиническая психопатия. Бессердечность, неспособность сопереживать, лживость, эгоцентричность, невозможность раскаяния и очень поверхностные эмоциональные реакции - вот то, что характеризует этот синдром. Чтобы понять, есть ли у человека психопатия чаще всего используют оценочный лист психопатии, за каждый из 20 пунктов можно набрать от нуля до 2 баллов. Если сумма больше 25, то можно принимать поздравления.
Есть вероятность, что психопатия некоторым даже помогает в карьере. Испанцы изучили данные 15 статей, посвященных психопатии и охвативших 11 тысяч человек, и представили результаты метаанализа.
В целом среди взрослого населения 4,5% психопатов, среди всего населения - почти 2%. Среди мужчин их больше - почти 8%, чем среди женщин - почти 3%. Если говорить о роде деятельности, то среди работающих в различных организациях психопатов почти 13%, примерно каждый 8ой, что не вызывает у меня абсолютно никакого удивления. Причем чаще других позиций психопаты являются директорами, юристами, менеджерами по продажам и ведущими в СМИ, хмм… мои подозрения верифицируются. Среди заключенных процент еще выше - 15-25% мужчин и 10-12% женщин. А вот, например, среди студентов их только 8%.
Жидкой воды на Марсе всё же нет
В октябре прошлого года мы рассказывали, что на Марсе почти что подтвердили существование подлёдных озёр с жидкой водой. Орбитальный аппарат Марс Экспресс прислал радиолокационные данные ещё в 2018 году, по ним выходило, что под ледяным панцирем на Южном полюсе существует некая гладкая поверхность, которая очень ярко отражает сигнал. Учёные решили, что это сеть из четырёх озёр с очень солёной водой, остающейся жидкой при минус 70 по Цельсию потому, это гипотеза, что ледяная шапка накрыла озёра тогда, когда они были ещё жидкими, и это уберегло их от замерзания.
Но после ещё более тщательного изучения данных, а также множества экспериментов в холодных лабораториях, всё же предпочтение отдали версии о том, что подо льдом находится - глина. А началось всё с целой конференции, которую собрали в Аргентине после выхода "озёрной" статьи. Гипотезу жидких озёр подвергли тестированию со всех сторон, выискивая "за" и "против". Может ли быть геотермальная активность? Какая концентрация перхлоратного рассола достаточна для удержания жидкого состояния? Разные команды изучили тысячи других радарных снимков и нашли похожие яркие отражения в тех областях, где вообще ничего не могло обеспечить жидкое состояние воды. А когда перешли к поиску материалов, способных дать похожее отражение на радаре, оказалось, что смектиты - разновидность глинистых слоистых минералов - дают как раз такое изображение, как минимум при исследовании в холодной лаборатории. Смектиты выглядят, как камень, но когда-то были сформированы при помощи воды.
Конечно, пока не пробурим, не узнаем. Но, кажется, что на этот раз жизни на Марсе опять не за что зацепиться.
В печени обнаружены корабельные переборки
Между печенью и пароходами есть определенное сходство.
Это переборки. Ученые из Сколтеха, Германии и Штатов обнаружили структуры, отвечающие за образование желчных каналов в печени. В теле множество каналов, это и сосуды, и кишечник. Они обычно формируются из эпителиальных клеток, повёрнутых внутрь канала своими апикальными, то есть внутренними, участками поверхности. А вот самые распространенные клетки печени, гепатоциты, образуют просветы, объединяя поверхности только с прилегающими соседними клетками. Это приводит к образованию очень узких каналов, формирующих 3Д-структуру. Ранее было непонятно, что заставляло гепатоциты вести себя иначе, чем холангиоциты - еще одни клетки печени, образующие гораздо более прямые и широкие каналы. Теперь же ученые обнаружили на апикальных поверхностях гепатоцитов выросты, которые образуют переборки, аналогичные ребрам жесткости в морских судах. Исследовав их под электронным микроскопом, они сделали вывод, что именно они отвечают за формирование желчных каналов. Есть и отличие от переборок в кораблях, клеточные переборки не перекрывают каналы полностью, формируя изолированные трюмы, а оставляют свободное место для протоков. Отвечает за такое поведение гепатоцитов ген Rab35, он достаточно изучен, но ранее не был замечен за таким поведением. Ученые рассчитывают найти практическое медицинское применение открытию, а пока что в основном восхищаются красоте природных структур, работающих по принципу человеческой инженерной мысли, обеспечивающей жёсткость высоконагруженных конструкций.
Ну точнее наоборот, наши структуры повторяют природные.
Искусственная поджелудочная железа сработала лучше инъекций
Некоторых людей эта железа подводит, она не справляется с выработкой инсулина, повышается уровень глюкозы в крови, ну и привет нарушение обмена веществ. Для исправления ситуации, кроме введения инсулина через инъекции, кстати чаще всего такой инсулин производят дрожжи и кишечная палочка, которым немного подправили геном, есть ещё вариант использования искусственной поджелудочной железы. По факту это простейшее устройство, состоящее из сенсора, измеряющего уровень глюкозы, и инсулиновой помпы, включающейся тогда, когда уровень глюкозы отклоняется от необходимого, и вводящей столько гормона, сколько нужно конкретному пациенту.
Совсем не новинка - в общем-то несколько лет на рынке, единственное - программное обеспечение у неё постоянно улучшается.
Конечно же прямой конкурент помпы - это инъекции, и наконец-то ученые пришли к тому, чтобы в экспериментах сравнить два эти метода. Участвовали в испытаниях 26 пациентов с диабетом второго типа. Часть из них 20 дней сидели на инъекциях, а затем 20 дней использовали помпу, а часть - наоборот начинали с помпы. Цель была удержать уровень глюкозы в крови - от 5,5 до 10 миллимоль на литр. В итоге в периоды, когда у пациентов работала помпа, уровень глюкозы соответствовал целевому в течение 53% времени, а во время стадии инъекций - всего в 38%. То есть помпа удерживала глюкозу в нужных рамках в среднем на 3,5 часа дольше. Да и низкий уровень глюкозы с помпой наблюдался реже.
У этих пациентов кроме этого была потребность в диализе. То есть если у таких сложных пациентов результат с искусственной поджелудочной был лучше, чем с инъекциями, то и у других пациентов с диабетом второго типа он должен быть хорошим. Клинические испытания уже запланированы.
Учёные создали временной кристалл на квантовом чипе
А теперь пару слов о том, что физики делают с новой формой материи - временными кристаллами.
Нет, не такими, как в Рик и Морти. Пока не такими.
Итак, физики создали временной кристалл внутри гугловского квантового компьютера, то есть сама микросхема с парой десятков кубитов и стала временным кристаллом.
О чём я вообще? Грубо говоря, временной кристалл это такая форма материи, которая постоянно и циклически поддерживает изменения своей структуры, находясь в общем в состоянии покоя и не требуя для этого какой-то энергии.
Обычные кристаллы повторяют свою кристаллическую решетку в пространстве. А временные - повторяют её в пространстве И времени. К машине времени, к сожалению, всё это тоже не имеет отношения. А вот навести суету со вторым законом термодинамики запросто может. Вот стакан с водой, вот кубик льда - получаем две разные температуры, но в итоге всё сбалансируется. Классика постоянного движения Вселенной навстречу энтропии, движения навстречу изменениям. Энтропия системы будет постоянной, если не будет процессов. Но так не бывает, звёзды взрываются, а мы в конце концов ещё дышим. Но временные кристаллы в теории могут поддерживать уровень энтропии даже при наличии процессов.
Но это немного далеко от нынешней точки. Сейчас главное, чтобы создаваемые кристаллы со временем не приходили к термодинамическому равновесию, иначе они не будут истинными временными.
В статье заявляют, что это получилось. Эксперимент с квантовым компьютером от Гугла позволил поддерживать постоянное циклическое изменение на атомном уровне вне зависимости от того, какие хаотические возмущения экспериментаторы создавали извне. Не совсем ясно, как это использовать практически, кроме квантовых компьютеров, но по крайней мере получилось создать стабильную неравновесную фазу и неравновесное вещество.
Подробнее о том, как этого всего добились - в источниках в описании под роликом на ютубе, боюсь запутать вас и запутаться самому.
Эта статья не даст все знания про кубиты, но её прочтение может помочь понять статьи про квантовые вычисления.
Кубит - это двухуровневая квантово-механическая система. Наш кубит начинается достаточно просто: если он находится в состоянии |1⟩, когда мы хотим увидеть, какой бит он представляет, он будет равен 1, а если он находится в состоянии |0⟩, когда мы измеряем его, чтобы сохранить в классическом бите, мы всегда будем получать 0.
Но кубит особенный, потому что он может иметь состояние суперпозиции. Суперпозиция - это когда кубит находится в комбинации состояния |1⟩ и состояния |0⟩. Например, давайте подумаем о неизвестной суперпозиции, назовем её ∣ψ⟩. Состояние можно записать как ∣ψ⟩ = α∣0⟩ + β∣1⟩, где α, β - параметры для описания суперпозиции. Сейчас мы не совсем уверены в том, что мы получим, когда измерим наш кубит. Мы все равно получим 0 или 1, но вероятность того, что наш кубит будет найден как 0, связана со значением α, а вероятность того, что наш кубит найден как 1, связана со значением β.
Чтобы понять это, мы можем визуализировать один кубит, используя так называемую сферу Блоха.
Состояние ∣ψ⟩ может быть представлено любой точкой на сфере, в зависимости от α и β.
В квантовой механике мы не можем наблюдать квантовое состояние напрямую. Мы можем выполнить только измерение, которое даст нам 0 или 1. То есть мы можем сохранить измерение кубита в классическом бите. Представьте себе, что у нас есть возможность проводить повторные измерения. Мы получим картину того, насколько вероятно, что мы получим 1 и насколько вероятно, что мы получим 0. Для состояния ∣ψ⟩ = α∣0⟩ + β∣1⟩ наше измерение, чтобы определить, является ли оно |0⟩ или |1⟩, скажет нам, что вероятности равны α^2 для |0⟩ или β^2 для |1⟩.
Кубит сам по себе не очень полезен, если мы не можем его контролировать. Для этого мы применяем к кубиту операции по изменению состояния. Операции могут быть представлены как вентили в квантовой схеме.
Здесь мы представляем некоторые из наиболее распространенных вентилей.
Это Х-вентиль. Он вращает |ψ⟩ на π или 180∘ относительно оси X.
Вы можете догадаться, что делает Y-вентиль?
Правильно, он поворачивает |ψ⟩ на π вокруг оси Y. Точно так же Z-вентиль будет вращать |ψ⟩ на π вокруг оси Z.
Нам следует обсудить еще одни вентиль, вентиль Адамара. Это комбинация двух вращений: π вокруг оси Z π / 2 вокруг оси Y. Вентиль H принимают состояние |0⟩ и создает равные суперпозиции |0⟩ и |1⟩.
Когда вы смотрите на квантовые схемы, обратите внимание, что этот вентиль часто появляется в начале многих схем, поскольку создание суперпозиций является первым шагом для начала выполнения квантовых вычислений.
Есть несколько других распространенных однокубитных вентилей, такие как S и T.
Если вы хотите поиграться в виртуальной песочнице с одним кубитом, то перейдите по ссылке в источнике и ниже будет инструкция.
Взято в телеграмм-канале На Всю Голову Технарь
Источник: Песочница с одним кубитом
Российские ученые создали первую отечественную пятикубитную интегральную схему для квантовых вычислений. Над ней работали специалисты МФТИ, и это полноценный российский прототип квантового процессора, который может использоваться в квантовом машинном обучении. Глава IBM Арвинд Кришна в начале 2020 г. открыто выразил сомнение, что Россия способна сделать прорыв в области квантовых вычислений.
Отечественный квантовый процессор
В России разработана первая интегральная схема на базе пяти сверхпроводниковых кубитов в держателе. Ее создали специалисты Московского физико-технического института (МФТИ) в Лаборатории искусственных квантовых систем (ЛИКС), и, как сообщили CNews представители вуза, эту разработку можно считать прототипом квантового процессора.
Разработчики этой многокубитовой системы в своем официальном сообщении утверждают, что она уникальна и полностью управляема. С их слов, даже на нынешней стадии разработки она может применяться в квантовом машинном обучении – отдельной области науки на пересечении квантовой физики и современных технологий обработки информации.
Созданная в лаборатории МФТИ, интегральная схема была изготовлена при участии сотрудников Центра коллективного пользования (ЦКП) (еще одно подразделение МФТИ). На момент публикации материала она прошла ряд испытаний, которые показали, что все ее элементы работают именно с теми параметрами, на которые рассчитывали разработчики.
Шесть лет работы
Первый российский кубит, по словам научного сотрудника ЛИКС Алексея Болгара, был получен шесть лет назад, в 2015 г. непосредственно в этой лаборатории. С его слов, после этого сотрудники лаборатории и ЦКП продолжили работу в данном направлении. «Все эти годы сотрудники ЦКП МФТИ и лаборатории трудились над улучшением технологии изготовления сверхпроводящих квантовых структур с различной архитектурой. В результате сейчас мы имеем технологию, которая уже достаточно надежна для создания многокубитных вычислительных устройств. Созданная нами интегральная квантовая схема, в отличие от ранее разработанных в России прототипов, позволяет полностью контролировать состояние всех пяти кубитов. Такие интегральные схемы и необходимы для создания универсального квантового компьютера на сверхпроводящих кубитах. Это большой технологический успех», – отметил Алексей Болгар.
Представители МФТИ отметили, что создание российской многокубитовой интегральной схемы стало возможным благодаря четырем факторам, и первый среди них – это значительное улучшение контроля геометрических и электрических параметров туннельных контактов. По словам представителей вуза, эти контакты можно считать «сердцем» сверхпроводящих кубитов, поскольку от качества и воспроизводимости их изготовления напрямую зависит работоспособность всей квантовой схемы.
Второй фактор заключается в наладке технологии изготовления микроволновых резонаторов, добротность которых в однофотонном режиме составляет сотни тысяч. Это тоже очень важная часть квантовых интегральных схем – они нужны для считывания квантового состояния кубитов.
Третий фактор – отладка процесса изготовления «навесных мостиков» (air bridge), необходимых для подавления паразитных резонансных модов, что положительно сказывается на добротности структур. Но самой важной составляющей, позволившей специалистам МФТИ создать многокубитовую схема, по их мнению, является накопленный ими за последние несколько лет опыт в этой сфере.
Планы на будущее
В МФТИ не уточняют, когда именно начнется эра российских квантовых компьютеров, как и не раскрывают свои дальнейшие планы по разработке новых многокубитовых интегральных схем и их внедрению. По словам Алексея Болгара, принимавшего непосредственное участие в разработке пятикубитовой схемы, Для каких-либо дальнейших действий в этой сфере необходимо модернизировать как ЦКП, так и лабораторию ИКС в составе МФТИ.
«Наши текущие результаты говорят о том, что технологические и измерительные возможности ЦКП и нашей лаборатории позволяют отработать и выполнить все этапы, необходимые для создания элементов квантовых процессоров, от технологических чертежей до интегральной квантовой схемы на чипе и ее измерений. Однако дальнейшее развитие работ по созданию управляемых элементов квантового компьютера и самого компьютера потребует модернизации “чистой зоны” ЦКП и дополнительного оснащения лаборатории современным исследовательским оборудованием», – отметил Алексей Болгар.
IBM сомневалась в успехах России
Компания IBM в лице своего генерального директора Арвинда Кришны (Arvind Krishna) выказывала сомнения в возможностях России создать собственный квантовый компьютер. В конце февраля 2020 г. Кришна, возглавивший IBM в апреле 2020 г., заявил, что IBM опережает другие страны «на десятилетия, а то и больше». На момент этого заявления Кришна, как сообщал CNews, занимал пост старшего вице-президента IBM по облачным и когнитивным решениям. Кришна также сообщил, что некоторые конкуренты компании, включая Google и ряд китайских предприятий, могут догнать IBM в ближайшие несколько лет. В потенциале России он усомнился: «Россия сообщила, что инвестирует несколько миллиардов рублей на создание квантового компьютера. Я полагаю, это вовсе не означает, что у них есть возможность сделать это», – отметил глава корпорации.
Арвинд Кришна ссылался на заявление директора по цифровизации госкорпорации «Росатом» Екатерины Солнцевой, сделанное в ноябре 2019 г. Она говорила о проекте по инвестированию в квантовые компьютеры не просто миллиардов, а десятков миллиардов рублей, точнее, 24 млрд руб.
Слова Екатерины Солнцевой подтвердились в июне 2020 г., когда в распоряжении CNews оказалась дорожная карта, подготовленная госкорпорацией «Росатом» в рамках соответствующего контракта с Правительством. В ней говорилось, что на развитие квантовых вычислений планируется вложить 23,6 млрд руб.
Основные затраты, согласно документу, будут связаны с разработкой квантовых процессоров, причем четырех разных типов. Также запланировано создание облачной платформы для доступа к квантовых вычислениям.
Что до IBM, то компания делает определенные успехи на поприще квантовых вычислений. К примеру, еще в начале января 2019 г. она продемонстрировала разработанный ее специалистами прототип квантового 20-кубитного компьютера в оригинальном компактном корпусе.
Система представляла собой квантовое вычислительное устройство четвертого поколения, заключенное в герметичный корпус в форме куба с гранью длинной 2,75 м, который был выполнен из боросиликатного стекла толщиной 1,27 см. IBM позиционировала новинку как устройство для научного и коммерческого использования.
Для этого понадобилось всего 60 видеокарт NVIDIA.
Группа исследователей из пекинского Института теоретической физики Китайской академии наук повторила эксперимент компании Google по демонстрации квантового превосходства. На решение специфической задачи квантовая система Google Sycamore затратила 3 минуты и 20 секунд. Ту же самую задачу новый алгоритм китайских учёных без затей решил за 5 дней всего на 60 видеокартах компании NVIDIA. Квантового превосходства Google не случилось. Ждём нового.
О достижении квантового превосходства — способности быстро решать задачи, на которые классическим компьютерам требуется буквально вечность — Google сообщила в октябре 2019 года. По словам компании, её квантовая система Sycamore решила за 200 секунд задачу, на решение которой самому быстрому на тот момент суперкомпьютеру IBM Summit потребовалось бы 10 тыс. лет. В IBM оспорили это утверждение. Компания заявила, что улучшенный алгоритм мог бы решить квантовую задачу Google за 2,5 дня. Правда, компания не подтвердила эти слова практическим экспериментом.
Вместо IBM заявление Google о квантовом превосходстве опровергли учёные из Китая. Они разработали алгоритм, который на 60 видеокартах NVIDIA на графических процессорах V100 и A100 решил задачу Google примерно за пять дней. Тем самым, кстати, китайские исследователи показали, что суперкомпьютеры тоже не всегда самые лучшие инструменты, и важна не сама вычислительная мощность, а умение ею пользоваться.
В то же время необходимо отметить, что поиск доказательств квантового превосходства той или иной квантовой платформы имеет больше спортивный характер, чем прикладной (китайцы тоже играют в эту игру). Но это позволяет нащупать границу между классическими и квантовыми вычислениями, ведь полной ясности в прикладных возможностях последней всё ещё нет. Китайцы, к слову, в новой пятилетке планируют перевести поиск квантовых алгоритмов из теоретической плоскости в практическую. Посмотрим, что из этого получится.
https://meduza.io/feature/2020/12/07/kitayskie-fiziki-vtorym...
Чтобы было понятно , что такое квантовая запутанность:Допустим у нас есть два носка, чёрные с одной стороны , красные внутри.Эти носки - модель объектов, которые могут иметь какие-либо уникальные характеристики с двумя состояниями, и могут находиться только в одном из них: например спин, поляризация и т д.
Когда мы создаём эту пару носков одномоментно и только вместе,у нас один носок чёрный снаружи и красный внутри, второй носок красный снаружи и чёрный внутри.Свойство запутанности выражается в том ,что если мы вывернем первый носок, второй носок вывернется на другую сторону тоже.Мгновенно, быстрее скорости света.
То есть наружные цвета будут всегда противоположными.Теперь мы их разносим на тысячу километров, очень аккуратно, и выворачиваем первый носок, и вуаля, мгновенно быстрее скорости света выворачивается второй, передача информации состоялась.
Это грубая схема, в подробностях могут объяснить несколько ученых в России, но они заняты.
Ограничение запутанности в том, что объекты надо было генерировать(создавать) одновременно, и только потом разносить, и это проблема.
Ученым из США удалось впервые в мире передать состояние запутанности по сверхпроводящему кабелю.
Исследователи из Притцкеровской школы молекулярной инженерии (PME) при Чикагском университете впервые отправили запутанные состояния кубитов через кабель связи, соединяющий один узел квантовой сети со вторым.
Кроме того, они усилили запутанное состояние через тот же кабель. Сначала они использовали кабель, чтобы запутать два кубита в каждом из двух узлов, а затем перепутать их с помощью других кубитов в узлах.
Результаты, опубликованные в журнале Nature, помогут сделать квантовые вычисления более осуществимыми и заложить основу для будущих сетей квантовой связи.
«Разработка методов, позволяющих передавать запутанные состояния, будет иметь важное значение для масштабирования квантовых вычислений», — подчеркнул профессор Эндрю Клеланд, руководивший исследованием.
Отправка запутанных фотонов по сети
Кубиты, или квантовые биты, являются основными единицами квантовой информации. Используя их квантовые свойства, такие как суперпозиция, и их способность связываться друг с другом, ученые и инженеры создают квантовые компьютеры следующего поколения, которые смогут решать ранее неразрешимые проблемы.
Группа Клеланда использует сверхпроводящие кубиты, крошечные криогенные схемы, которыми можно управлять электрически.
Чтобы передать запутанные состояния через коммуникационный кабель - сверхпроводящий кабель длиной один метр - исследователи создали экспериментальную установку с тремя сверхпроводящими кубитами в каждом из двух узлов. Они подключили по одному кубиту в каждом узле к кабелю, а затем отправили квантовые состояния в виде микроволновых фотонов по кабелю с минимальной потерей информации. Хрупкая природа квантовых состояний делает этот процесс довольно сложным.
Бывший постдокторант Клеланда, первый автор статьи Юпенг Чжун, смог разработать систему, в которой весь процесс передачи - от узла к кабелю к узлу - занимает всего несколько десятков наносекунд (наносекунда составляет одну миллиардную долю секунды). Это позволило им посылать запутанные квантовые состояния с очень небольшой потерей информации.
Система также позволила им «усилить» запутанность кубитов. Исследователи использовали по одному кубиту в каждом узле и запутали их вместе, по сути, отправив полуфотон через кабель. Затем они распространили эту запутанность на другие кубиты в каждом узле. Когда они были закончены, все шесть кубитов в двух узлах были запутаны в едином глобально запутанном состоянии.
На основе такой технологии можно реализовать сверхбыстрый интернет и квантовые компьютеры ,разнесенные в пространстве , облачного типа.Это качественный рывок в квантовом компьютерном развитии.
https://news.uchicago.edu/story/first-time-researchers-send-...
https://www.nature.com/articles/s41586-021-03288-7
https://www.msn.com/en-ca/news/technology/qubit-breakthrough...
Для противников мгновенного взаимодействия запутанных частиц: из Википедии со ссылками
В 2008 году группе швейцарских исследователей из Университета Женевы удалось разнести два потока запутанных фотонов на расстояние 18 километров. Помимо прочего, это позволило произвести временны́е измерения с недостижимой ранее точностью. В результате было установлено, что если некое скрытое взаимодействие и происходит, то скорость его распространения должна как минимум в 100 000 раз превышать скорость света в вакууме. При меньшей скорости временные задержки были бы замечены
Одна вакансия, два кандидата. Сможете выбрать лучшего? И так пять раз.
09.02.2021 Лена Джесс
Китайский стартап Origin Quantum Computing Technology выпустил первую операционную систему для квантовых компьютеров. Об этом сообщает агентство Синьхуа.
Новая ОС под названием Origin Pilot оптимизирована для управления квантовыми ресурсами и параллельных вычислений. По заявлению компании, она также может автоматически калибровать квантовые чипы.
«Если сравнить квантовый чип с сердцем человека, операционная система квантового компьютера приравнивается к мозгу, а квантовое прикладное программное обеспечение – это плоть и кровь», – заявил исследователь Китайской академии наук Гуо Гуанчан.
Он добавил, что хорошая операционная система позволит квантовым компьютерам работать более эффективно и стабильно.
Компания заявила, что применит ОС на платформе квантовых облачных вычислений, чтобы обеспечить доступ к ней пользователям во всем мире.
Напомним, в декабре 2020 года группа ученых из Китая создала прототип кванто вого компьютера Jiuzhang, обрабатывающий данные в 10 млрд раз быстрее 53-кубитного устройства от Google. За 200 секунд устройство может выполнить вычисление, на которое у обычного компьютера ушло бы более полумиллиарда лет.