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

Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет Базальтовые бусины в невесомости подтвердили вклад трибоэлектричества в формирование планет

Зачем ученые отправили в суборбитальный полет кучку базальтовых бусин

N+1
Исторический рейтинг Исторический рейтинг

Tripadvisor XIX века от Императорского Русского географического общества

Вокруг света
Тела при нагревании расширяются, но не всегда Тела при нагревании расширяются, но не всегда

Что сдерживает тепловое расширение в уникальном сплаве из четырех элементов

ТехИнсайдер
Мат: посмотрим в корень Мат: посмотрим в корень

Доктор филологических наук Максим Кронгауз рассуждает о судьбе русского мата

Наука и жизнь
Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец Исследователи обнаружили, что черные дыры могут помочь в процветании жизни, а не положить ей конец

Черные дыры могут быть не такими губительными для жизни, как предполагалось

Inc.
Геологи поместили часть древних марсианских рек под лед Геологи поместили часть древних марсианских рек под лед

Половина сетей долин на древнем Марсе могли быть сформированы талой водой

N+1

Рассказываем, почему стоит посмотреть документальный фильм "Я исчезну во тьме"

Esquire
​10 детских аудиоспектаклей для уютных вечеров на крылечке ​10 детских аудиоспектаклей для уютных вечеров на крылечке

Лучшие советские радиоспектакли

Seasons of life
Робот-колоноскоп с камерой и щипцами прополз по свиному кишечнику Робот-колоноскоп с камерой и щипцами прополз по свиному кишечнику

Американские инженеры создали самоходного робота для эндоскопии

N+1
12 фактов о скелете 12 фактов о скелете

Наша главная поддержка и опора!

Maxim
В Новодевичьем монастыре нашли остатки стен времен Годунова В Новодевичьем монастыре нашли остатки стен времен Годунова

Стены того времени отстоят от современных на 15–20 метров.

N+1
«Как называются женщины» «Как называются женщины»

Обозначения женщин в русском языке сегодня обсуждают наиболее эмоционально

N+1
Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко Диктатор в семье. Как мальчик Коля стал атрибутом власти Лукашенко

Коля Лукашенко стал одним из символов режима своего отца

СНОБ
«Улыбка Джокера»? Корнер-лифтинг — что это за операция, зачем и как ее делают «Улыбка Джокера»? Корнер-лифтинг — что это за операция, зачем и как ее делают

Опущенные уголки глаз и губ делают человека старше и придают угрюмости

Cosmopolitan
У Microsoft появится новый конкурент: будущее Chrome OS У Microsoft появится новый конкурент: будущее Chrome OS

Что за новая система — Chrome OS?

CHIP
Когда еда запрещена Когда еда запрещена

Невинное, казалось бы, желание хорошо выглядеть может обернуться проблемой

Лиза
11 звонких фактов о Царь-колоколе 11 звонких фактов о Царь-колоколе

Начнем с того, что у Царь-колокола плохая карма, а еще его нельзя спаивать

Maxim
Тяжелый металл на легком бездорожье: выбор “Внедорожника года” Тяжелый металл на легком бездорожье: выбор “Внедорожника года”

Выбираем внедорожник 2020 года

Популярная механика
10 режиссеров, которых открыл ММКФ 10 режиссеров, которых открыл ММКФ

Вспоминаем вклад противоречивого смотра в новейшую историю кино

Esquire
Почему путь к успеху лежит через толерантность к скуке и готовность к унижению Почему путь к успеху лежит через толерантность к скуке и готовность к унижению

Отрывок из книги Марка Гоулстона, рассказывающей, как изменить жизнь к лучшему

Inc.
Опционы, вестинг и наручники у батареи: как удержать ключевых сотрудников Опционы, вестинг и наручники у батареи: как удержать ключевых сотрудников

Как удерживать и мотивировать фаундеров и ключевых сотрудников стартапа?

Inc.
5 отталкивающих стратегий, которые используют ревнивцы 5 отталкивающих стратегий, которые используют ревнивцы

Ревность заставляет нас искать улики и контролировать любимого человека

Psychologies
Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов Связь ожирения с риском развития рака объяснили большим размером органов

Больше клеток — выше вероятность мутации

N+1
Презентация ключа на банке, игра Pepsi Invaders и Санта-Клаус: заметные рекламные кампании Coca-Cola в 20 веке Презентация ключа на банке, игра Pepsi Invaders и Санта-Клаус: заметные рекламные кампании Coca-Cola в 20 веке

Неординарные рекламные стратегии для продвижения бренда Coca-Cola в ХХ веке

VC.RU
Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны Русский разведчик смеется перед расстрелом. И еще 8 поразительных фотографий Второй мировой войны

Моменты Второй мировой в девяти удивительных фотографиях

Maxim
Как девочка-подросток становится мишенью ФСБ Как девочка-подросток становится мишенью ФСБ

Важная точка схождения двух потоков, определяющих нашу сегодняшнюю жизнь

СНОБ
Правила жизни Эдварда Нортона Правила жизни Эдварда Нортона

Эдвард Нортон: «Моя карьера началась с театра»

Esquire
Сила света: почему защита от солнца нужна круглый год Сила света: почему защита от солнца нужна круглый год

Оберегать кожу от ультрафиолета нужно и летом, и зимой

Psychologies
Самый вредный сосед, или Кто такой кверулянт Самый вредный сосед, или Кто такой кверулянт

Люди, которые получают удовольствие от написания жалоб

Psychologies
Скорость таяния Гренландского ледяного щита обогнала скорость прироста массы Скорость таяния Гренландского ледяного щита обогнала скорость прироста массы

Гренландский ледяной щит стал в среднем терять массу быстрее, чем наращивать ее

N+1
Открыть в приложении