Сегодня 21 октября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

В США заложили основу для компактных квантовых чипов на ловушках ионов

Квантовые компьютеры в решении сложных задач обещают значительное превосходство над классическими суперкомпьютерами, но для этого им нужны высокая стабильность и масштабируемость. Это в полной мере относится к системам на ловушках ионов, особенно любимых российскими учёными. Исследователи из Массачусетского технологического института (MIT) нашли возможность повысить стабильность кубитов на ионах и сделать это в масштабе чипа.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT 5.2/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT 5.2/3DNews

Традиционные установки с ловушками ионов полагаются на громоздкое внешнее оптическое оборудование — так называемые оптические столы, что затрудняет реализацию масштабных платформ. Чтобы превзойти это ограничение, учёные из MIT и MIT Lincoln Laboratory разработали фотонные чипы, в которых оптические элементы для управления лазерами изготовлены непосредственно на поверхности микросхем. Более того, интегрированные оптические компоненты помогли на порядок сильнее охладить ионы и повысить стабильность кубитов, что определённо приближает созданием имеющих практическую ценность квантовых компьютеров.

В работе лазерных систем охлаждения существует такое фундаментальное ограничение, как предел Доплера. Лазерные импульсы в виде потока фотонов поглощаются ионами в ловушках, что снижает частоту их колебаний и энергию, а это и есть охлаждение, необходимое для минимизации ошибок при алгоритмической работе кубитов. При этом происходит спонтанное излучение фотонов ионами, что повышает температуру системы. Предел Доплера — это баланс между внешней накачкой, охлаждающей ионы, и внутренним саморазогревом системы. Новая разработка позволила в 10 раз опустить нижнюю границу этого предела, давая возможность сильнее охлаждать ионы в ловушках.

Технически это реализовано в виде изготовления на чипе наноразмерных оптических антенн. Эти антенны должны скрещивать два лазерных луча с разной поляризацией, чтобы на выходе получилось нечто вроде чередования фотонных вихрей. Это называется поляризационно-градиентным охлаждением, при котором колебания ионов в пространстве — потеря ими энергии и охлаждение — происходят намного интенсивнее, чем при прямом облучении. Ранее такое тоже практиковалось, однако реализация схемы на чипе повысила стабильность процесса и обещает более простую масштабируемость в будущем.

Ускоренное и глубокое охлаждение непосредственно на чипе уменьшает зависимость от внешней оптики, облегчает интеграцию большого числа кубитов и улучшает перспективы практического применения квантовых компьютеров. Исследователи планируют продолжить работу над оптимизацией таких систем, рассчитывая дойти до этапа создания квантовых процессоров на ловушках ионов.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про окружающая среда

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Google представила TorchTPU — средство для работы с PyTorch на TPU 46 мин.
«Труконф» представил TrueConf Cluster — отказоустойчивое решение для систем коммуникаций и совместной работы 57 мин.
ChatGPT научился прятать переписки от посторонних — чаты теперь можно закрыть PIN-кодом или Face ID 3 ч.
ИИ-агенты OpenAI дважды за октябрь обошли систему, которая должна контролировать их поведение 3 ч.
Dying Light: The Beast не получит новых крупных обновлений, потому что это «законченная» игра — фанаты хотят слишком много 3 ч.
«Яндекс» восстановил часть функций «Диска» и других сервисов «Яндекс 360» 4 ч.
Романы, обустройство замка, исследование океана: разработчики Crimson Desert показали, чем заняться в дополнении Charting the Unknown 4 ч.
Amazon и Google облегчили побег от Nvidia: запускать модели под PyTorch на ИИ-чипах Trainium и TPU стало проще 5 ч.
«Нам страшно продолжать работу над игрой»: приключение «Чёртова служба» про беса на службе у Петра Первого стало жертвой «обеспокоенных граждан» 6 ч.
Восемь TLS-сертификатов с примитивными ключами поставили под угрозу безопасность всего интернета 7 ч.
ICANN тестирует решение для доступа правоохранительных органов к закрытым данным WHOIS 2 ч.
Anthropic отчиталась об убытках на $80,7 млрд — в шесть раз больше прошлогодних, но есть нюанс 2 ч.
Две буквы — и робот направил нож на человека: учёные показали опасность взлома ИИ 3 ч.
Не только ноутбуки и смартфоны: Минпромторг готовит техсбор на маршрутизаторы и другое телекомоборудование 3 ч.
Samsung и SK hynix собрались выпускать более современную NAND в Китае — без нарушения санкций США 3 ч.
Мегафабрика Terafab Илона Маска начнёт серийно выпускать чипы в 2028 году — но это не точно, признал сам Маск 4 ч.
Самый маленький в мире монитор активности мозга создали в Китае — он весит 1 грамм и работает без проводов 4 ч.
Marvell представила ретаймер и DSP-чип нового поколения для ИИ-кластеров 5 ч.
SpaceX и Tesla могут объединиться в компанию стоимостью $3,6 трлн — Маск не против 8 ч.
Выручка SpaceX в сфере ИИ выросла более чем в девять раз, а общая увеличилась на 161 % 8 ч.