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

«Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи» «Ревность о Севере: Прожектерское предпринимательство и изобретение Северного морского пути в Российской империи»

Почему предпринимателей интересовала печорская древесина

N+1
Гороскоп богатства Гороскоп богатства

Как лучше распоряжаться деньгамиразным знакам зодиака

Лиза
Музыкальное образование может снизить возрастные когнитивные изменения Музыкальное образование может снизить возрастные когнитивные изменения

Как обучение музыке защищает мозг от одной из распространенных проблем старения

ТехИнсайдер
Смерть — решает: девять улик к феномену Альфреда Хичкока Смерть — решает: девять улик к феномену Альфреда Хичкока

Ген ужаса: как Хичкок превращал повседневность в корриду?

Esquire
Зачем закрывать приложения на смартфоне: борьба с цифровыми вампирами Зачем закрывать приложения на смартфоне: борьба с цифровыми вампирами

Вы когда-нибудь замечали, что ваш смартфон внезапно начинает нагреваться?

ТехИнсайдер
Поднять настроение с помощью перестановки мебели: как? Поднять настроение с помощью перестановки мебели: как?

Нет сил, все угнетает и раздражает? Возможно, дело в вашем доме

Psychologies
Привидения существуют: как наука объясняет встречу с призраком Привидения существуют: как наука объясняет встречу с призраком

Почему возникают видения и ощущения, которые ложатся в основу мифов о призраках

Популярная механика
Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка Когда ядро Земли начало остывать: древняя загадка

Загадочная аномалия железного ядра нашей планеты

Популярная механика
Эффективность фотодетектора ультрафиолета превысила 130 процентов Эффективность фотодетектора ультрафиолета превысила 130 процентов

Физики повысили внешнюю квантовую эффективность детектора УФ-излучения

N+1
Южная готика и новая этика Южная готика и новая этика

«Долина соблазна» — производственная драма из жизни стриптизерш

Weekend
Результат налицо. Подводные камни рынка косметологических услуг Результат налицо. Подводные камни рынка косметологических услуг

Как преобразить свою внешность без последствий и не потерять в деньгах

Forbes
Канье Уэст Канье Уэст

Канье Уэст – гений, опередивший свое время, или император поп-культуры?

Esquire
Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен Как стать спокойнее и уравновешеннее: руководство для тех, кто хочет познать дзен

Со стрессом нужно уметь бороться. Как это делать правильно — читай в материале

Playboy
Малкович, Бонем Картер и еще 6 актеров, которых прославили роли злодеев Малкович, Бонем Картер и еще 6 актеров, которых прославили роли злодеев

8 артистов, которым лучше всего удаются преступники и монстры

РБК
Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они? Из тюрьмы в бочку: куда делись миллиарды Сергея Полонского, да и были ли они?

Детективная история вокруг активов Сергея Полонского

Forbes
Муравьевы-Апостолы. Любовь к родному пепелищу... Муравьевы-Апостолы. Любовь к родному пепелищу...

У Кристофера мелькнула сумасшедшая мысль — вернуть родовое поместье к жизни...

Караван историй
Почему чужие достижения причиняют такую боль? Почему чужие достижения причиняют такую боль?

Сравнивать себя с окружающими непродуктивно

Psychologies
«Земля диктует свое»: истории четырех женщин, развивающих эко-фермерство в Пуэрто-Рико «Земля диктует свое»: истории четырех женщин, развивающих эко-фермерство в Пуэрто-Рико

Женщины, которые меняют аграрный комплекс в Латинской Америке

Forbes
Автономный и ответственный. Как сегодня воспитать независимо мыслящего ребенка Автономный и ответственный. Как сегодня воспитать независимо мыслящего ребенка

Когда и как нужно начинать развивать самостоятельность у ребенка

Forbes
Декоративные плоды теневого сада Декоративные плоды теневого сада

Нарядные и опасные растения теневого сада

Наука и жизнь
Жизнь в клетках с игрушками и тоннелями надолго повысила индивидуальность мышей Жизнь в клетках с игрушками и тоннелями надолго повысила индивидуальность мышей

В обогащенной среде поведение мышей становится более индивидуальным

N+1
Михаил Горбачев Михаил Горбачев

Правила жизни Михаила Горбачева

Esquire
Слезы, арбузы, торты и костный мозг: странности беременных звезд Слезы, арбузы, торты и костный мозг: странности беременных звезд

Звездные мамочки рассказывают об изменениях своих привычек во время беременности

Cosmopolitan
Биологи уличили анаэробные бактерии в клеточном дыхании с помощью Rnf-насоса Биологи уличили анаэробные бактерии в клеточном дыхании с помощью Rnf-насоса

Термофильные бактерии Thermotoga maritima дышат через белок Rnf

N+1
10 самых ненавистных видео на YouTube 10 самых ненавистных видео на YouTube

Праздность — главный раздражитель зрителей YouTube

Maxim
10 самых умных животных 10 самых умных животных

10 умнейших созданий (не считая человека)

Популярная механика
Милена Радулович: Милена Радулович:

Сербская актриса Милена Радулович о жизни в России и «Кольской сверхглубокой»

Караван историй
Неизбежный крах Неизбежный крах

Почему автопром не переживет массового распространения электромобилей

Forbes
Эмоциональное выгорание может привести к измене? Эмоциональное выгорание может привести к измене?

Отношения с женщинами — это тренажер по устранению затянувшихся конфликтов

Psychologies
Список Елизаветы II: как будут звать следующего короля Великобритании Список Елизаветы II: как будут звать следующего короля Великобритании

Кто может стать наследником Елизаветы II и как будут звать будущего короля

Cosmopolitan
Открыть в приложении