Про необходимость создания радиационной защиты для будущих квантовых компьютеров

N+1Наука

Радиация уменьшила устойчивость сверхпроводящих кубитов

Никита Козырев

Фото: Antti Vepsäläinen et al. / Nature, 2020

Американские физики показали, что ионизирующее излучение от космических лучей и радиоактивных материалов в окружающей среде может ограничить время когерентности сверхпроводящих кубитов. Исследователи показали, что радиация приводит к разрушению куперовских пар в сверхпроводнике и сокращает время жизни квантовых состояний, а радиационная защита увеличивает устойчивость системы. В будущем борьба с ионизирующим излучением должна помочь в создании отказоустойчивых сверхпроводящих квантовых компьютеров, пишут ученые в журнале Nature.

Квантовые компьютеры потенциально могут справляться с целым рядом задач на порядки быстрее, чем даже самые мощные существующие суперкомпьютеры. В то время как обычные компьютеры основаны на простых битах, квантовые устройства состоят из связанных кубитов (квантовых битов), и именно стабильность последних — главная проблема в таких системах. Дело в том, что квантовые состояния крайне неустойчивы и легко разрушаются, поэтому основная характеристика кубитов — это время когерентности, или же их «время жизни». Чем дольше «живут» кубиты, тем более длительные, сложные и интересные вычисления могут выполнить квантовые компьютеры.

Сами кубиты можно создавать на основе разных физических объектов, но одними из самых перспективных на сегодняшний день считаются сверхпроводящие кубиты на базе контакта Джозефсона. Такой контакт представляет собой два слоя сверхпроводящего металла, разделенные тонким слоем диэлектрика, между которыми, тем не менее, протекает ток. Происходит это из-за квантового эффекта туннелирования, в котором куперовские пары (по два спаренных электрона, которые переносят заряд в сверхпроводнике) переходят из одного слоя металла в другой сквозь диэлектрический барьер.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Терапия CRISPR/Cas помогла снизить «плохой» холестерин при семейной гиперхолестеринемии Терапия CRISPR/Cas помогла снизить «плохой» холестерин при семейной гиперхолестеринемии

Как помогла терапия CRISPR/Cas при семейной гиперхолестеринемии

N+1
Что такое сторителлинг и как большие киностудии манипулируют нашим сознанием: фрагмент книги Уилла Сторра «Внутренний рассказчик» Что такое сторителлинг и как большие киностудии манипулируют нашим сознанием: фрагмент книги Уилла Сторра «Внутренний рассказчик»

Отрывок из книги «Внутренний рассказчик», где автор рассуждает о картинах Pixar

Esquire
Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге Потепление на полтора градуса пойдет на пользу сибирской тайге

Как повлияет потепление климата на амазонские леса и сибирскую тайгу?

N+1
Сухость в интимной зоне у женщин: что делать и как решить проблему Сухость в интимной зоне у женщин: что делать и как решить проблему

Что делать при сухости в интимной зоне?

Cosmopolitan
Время динозавров Время динозавров

Новая история древних ящеров

kiozk originals
«Как Onlyfans, но для интеллектуалов»: почему журналисты стали массово делиться знаниями через рассылки Substack «Как Onlyfans, но для интеллектуалов»: почему журналисты стали массово делиться знаниями через рассылки Substack

Как устроена бесплатная платформа рассылок Substack

VC.RU
Мой остров Харлов Мой остров Харлов

Царство птиц — остров Харлов в Баренцевом море

Наука и жизнь
Киберстарость: как приучить пожилых людей к новым технологиям Киберстарость: как приучить пожилых людей к новым технологиям

Психолог объясняет, как помочь пожилым родственникам освоить современные гаджеты

Psychologies
Готовим кофе дома: 3 альтернативных способа Готовим кофе дома: 3 альтернативных способа

Три альтернативных способах заварить вкусный кофе дома

Seasons of life
LADA Vesta SW Cross с АКП. Жаль, папа не дожил LADA Vesta SW Cross с АКП. Жаль, папа не дожил

LADA Vesta SW Cross с АКП: это вам не советские «жигули»

4x4 Club
На приеме у врача На приеме у врача

Каких врачей необходимо посещать беременной женщине?

9 месяцев
Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли россияне объединяться с Белоруссией Великая страна от Бреста до Чукотки? Хотят ли россияне объединяться с Белоруссией

Мнение россиян по поводу объединения России и Белоруссии далеко от однозначности

Forbes
Школа невест Третьего рейха: как нацисты воспитывали безупречных жен Школа невест Третьего рейха: как нацисты воспитывали безупречных жен

"Инкубатор идеальных нацистских жен" - школы невест

Cosmopolitan
Что посмотреть и попробовать в Тарусе. Гид «РБК Стиль» Что посмотреть и попробовать в Тарусе. Гид «РБК Стиль»

Идеальное путешествие на выходные: природа, культура и вкусная еда

РБК
Вилла в Испании Вилла в Испании

Интерьер в современном стиле от команды лаборатории архитектуры и дизайна LAD

SALON-Interior
Гениальны и безумны: 10 самых рассеянных ученых Гениальны и безумны: 10 самых рассеянных ученых

Топ-10 гениев со странностями

Популярная механика
Как перестать одеваться скучно и найти свой стиль, не потратив ни копейки? Как перестать одеваться скучно и найти свой стиль, не потратив ни копейки?

Рассказываем, как выбраться из привычного и надоевшего образа

Cosmopolitan
Зачем модные бренды занимаются дизайном интерьеров Зачем модные бренды занимаются дизайном интерьеров

Почему бренды все чаще занимаются деятельностью, далекой от своей основной?

GQ
Как Китай догоняет США в деле вооружения авианосцев Как Китай догоняет США в деле вооружения авианосцев

В Китае вовсю идет работа над самыми важными самолетами для плавучих аэродромов

Популярная механика
Правила жизни Билли Боба Торнтона Правила жизни Билли Боба Торнтона

«Мне так нравится жить, что я никогда не сетую на свой возраст»

Esquire
Алексей Рыбин: Алексей Рыбин:

Каким был Виктор Цой до того, как стал первой суперзвездой русского рока?

Esquire
Хроническую боль связали с работой ядерного транспортного белка Хроническую боль связали с работой ядерного транспортного белка

Над природой нейропатической боли врачи и ученые бьются уже долгое время

N+1
Минуточку Минуточку

Время — самая неуловимая и загадочная материя

Добрые советы
Как спрятать похмелье на работе? 5 верных способов Как спрятать похмелье на работе? 5 верных способов

Похмелье на работе — так себе ситуация

Playboy
Проверка на прочность Проверка на прочность

Психологическая устойчивость: история понятия, которое несет надежду

Psychologies
Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться Все тлен: чем вызвано подавленное состояние после алкоголя и как с ним справиться

Почему после алкоголя мы такие подавленные?

Playboy
Эмоцио VS рацио: как найти золотую середину Эмоцио VS рацио: как найти золотую середину

Быть собой, безусловно, важно, но в отношениях необходима мудрость

Psychologies
Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Эксперты отвечают на вопросы читателей

Вокруг света
Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка

Загадочная аномалия железного ядра нашей планеты

Популярная механика
Тоннель под Темзой: драматическая история строительства первого в мире тоннеля под рекой Тоннель под Темзой: драматическая история строительства первого в мире тоннеля под рекой

Некоторые исторические сюжеты так драматичны, что сами просятся на экран

Maxim
Открыть в приложении