Квантовый персональный компьютер на базе кремниевых микросхем: миф либо действительность?

    Ученые из Вуза Новенького Южного Уэльса в Австралии еще более приблизились к созданию квантового компа, действующего на базе кремниевых микросхем и принципов квантовой механики, парадоксы которой и не предлагают физикам кемарить и иногда наводят на идея об существовании Бога. Им же удалось обосновать вероятность размещения квантового бита (кубит) в ядре атома фосфора, который содержится в современных компьютерных микросхемах.

    Заданное открытие является значительным по двум главным причинам: первое — сделанный кубит различается высочайшей стабильностью и, что наиболее немаловажно, второе — для сего был применен кремний, а уж и не вакуум, потому его можно держать под контролем как только обыкновенный компьютерный чип.

    Напомним, что в финале минувшего года эта же группа ученых обосновала вероятность размещения квантового бита в электрическом спине атома фосфора, опубликованного снутри кремниевого транзистора. Сейчас они создали практически то же самое, однако с ядром фосфора, снутри такого же кремниевого транзистора.

    Как только понятно большинству, каждый атом состоит из протонов, нейтронов (кроме водорода, который и не имеет нейтронов), также электронов. Протоны имеют позитивный заряд, нейтроны являются нейтральными, а уж электроны имеют отрицательный заряд. Количество протонов в ядре измеряет с каким элементом мы имеем дело (один протон = водород, шесть = углерод, восемь = кислород), а уж число нейтронов измеряет изотоп (по существу, является ли он размеренным либо радиоактивным). Первостепенное то, что природа атомного ядра (ежели запамятовать об ядерной реакции деления и ядерной реакции синтеза), которое является микроскопичным, плотным и размеренным, почти постоянная. Альтернативное дело электроны, кои часто обменивают орбиты, перепрыгивают меж атомами и целиком отделяются от собственных атомов, превращая крайних в положительно заряженные крупицы — позитивные ионы. По словам ученых, атомное ядро в 1 миллион раз все меньше самого атома и в 2 тыщи раз наименее «дружелюбно», чем орбитальные электроны. Это же все лирика, вернемся к кубитам.

    В текущее время бытует несколько методов сотворения кубитов, однако самым общераспространенным является манипулирование спином электрона (магнетизм). Измеряя либо изменяя спиновое состояние электрона можно записать либо измерить состояние кубита. Можно а также измерить спиновое состояние ядер атомов, что и создали на примере ядра атома фосфора ученые из Вуза Новенького Южного Уэльса.

    Привилегию в пользовании ядра состоит в том, что оно почти флегмантично к наружному магнитному действию, потому кубит различается стабильностью. Тут существуют лишь один недочет – достаточно мудрено измерить магнетизм тамошнего, что подвигается действию в 2000 раз ужаснее, чем электрон. Для измерения значения кубита ученые приименяли термоядерный магнитный резонанс. Заданное явление а также употребляется в магнитно-резонансной томографии (МРТ) для конфигурации спинового состояния единого ядра. Обусловить состояние кубита максимально тяжело из-за малозначительного магнитного поля, формируемого ядром, однако ученым это же удалось методом пользования процесса под заглавием преобразование спина в заряд.

    С новейшим кубитом ученые сумели изрядно повысить показатель надежности считывания инфы перед началом 99,99 процента, причем показатель когерентности составил рекордных 60 миллисекунд. Для сопоставления, когерентность кубита, сделанного IBM, составляет 0,1 миллисекунды.

    Конечно же, ядерные кубиты и не поменяют кубиты в электрическом спине, однако они умеют орудовать как только собственного рода квантовая память либо посодействовать ученым в разработке двухкубитных логических схем. По воззрению ученых, первые квантовые компы покажутся в наиблежайшие десять лет.