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

«Издательский проект Петра Первого: Илья Копиевский и новые русские книги» «Издательский проект Петра Первого: Илья Копиевский и новые русские книги»

Как был устроен перенос научно-технических знаний на русский язык

N+1
Яды особого назначения: “тихие” методы устранения врагов Яды особого назначения: “тихие” методы устранения врагов

Чем и как спецслужбы травят неугодных

Популярная механика
Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания Нейробиологи показали, как мозг хранит и редактирует наши воспоминания

Механизмы, которые хранят и обновляют воспоминания в мозге

ТехИнсайдер
«Я получала намного больше, чем девочки на Земле»: Zivert о работе стюардессой «Я получала намного больше, чем девочки на Земле»: Zivert о работе стюардессой

Юлия Зиверт рассказала о своем пути к популярности

Cosmopolitan
Первая минута Первая минута

Как заставить начало разговора работать на результат

kiozk originals
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
Зимовье людей Зимовье людей

Как живут российские деревни и поселки, отрезанные от большой земли

Популярная механика
«Будет президент утка-инвалид»: сможет ли Лукашенко сохранить теперь власть «Будет президент утка-инвалид»: сможет ли Лукашенко сохранить теперь власть

Позиции Лукашенко сильно пошатнулись

Forbes
Очень интимно Очень интимно

Отвечаем на распространенные вопросы о менструации

Лиза
Почему все без ума от архивных коллекций Почему все без ума от архивных коллекций

Разбираемся в причинах любви селебрити к винтажной одежде

GQ
«Дал бы тысячу долларов, если бы это был мальчик». Как боролись с теорией мужского превосходства в начале ХХ века «Дал бы тысячу долларов, если бы это был мальчик». Как боролись с теорией мужского превосходства в начале ХХ века

Ученая, которая первая с помощью исследований развенчала стереотипы о женщинах

Forbes
Гид по Танзании Гид по Танзании

Ни одна африканская страна не пользовалась такой популярностью, как Танзания

GQ
Тихие убийцы любви, или Мысли, которые отравляют отношения Тихие убийцы любви, или Мысли, которые отравляют отношения

За обидными словами, брошенными сгоряча, стоят токсичные мысли

Psychologies
Жуки — красавцы Жуки — красавцы

Бронзовики, осы-блестянки и другие сказочно красивые насекомые

Наука и жизнь
Кристин Барански. Выбор цели Кристин Барански. Выбор цели

Кристин Барански — одна из знаменитых «некрасивых красавиц»

Караван историй
«Больше заниматься своими делами»: «коуч миллиардеров» Марина Мелия о том, как вырастить детей успешными и свободными «Больше заниматься своими делами»: «коуч миллиардеров» Марина Мелия о том, как вырастить детей успешными и свободными

Основные правила воспитания, которые помогут ребенку вырасти успешным

Forbes
Генетические различия между расами: миф или правда Генетические различия между расами: миф или правда

Существуют ли генетические различия между расами и народами?

Популярная механика
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.
Чадо-отпуск Чадо-отпуск

Можно ли поехать в отпуск со своим ребенком-дошкольником и отдохнуть

Cosmopolitan
Из спортзала – в больницу Из спортзала – в больницу

От фитнеса до грыжи – один шаг

Здоровье
Докопались до археологии Докопались до археологии

Как охота за древними артефактами становилась исторической дисциплиной

N+1
Прототанки Прототанки

Не все безумные идеи безумных военных изобретателей дошли до конвейера

Maxim
12 фактов о скелете 12 фактов о скелете

Наша главная поддержка и опора!

Maxim
Набор веса при климаксе: как питаться, чтобы его избежать и быть в форме Набор веса при климаксе: как питаться, чтобы его избежать и быть в форме

Во время менопаузы удерживать вес на месте становится сложнее

Cosmopolitan
“Стресс может сделать нас моложе” “Стресс может сделать нас моложе”

Почему некоторые люди восстанавливаются после испытаний лучше, чем другие?

Psychologies
Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты Горы Фоджа, пещера Шондонг и другие неисследованные уголки планеты

Места, которые считаются наиболее удаленными от цивилизации

РБК
10 фактов о Русском музее 10 фактов о Русском музее

Русский музей — крупнейший музей русского искусства

Культура.РФ
Война миллиардера: почему Ричард Брэнсон начал бороться с интернет-мошенниками Война миллиардера: почему Ричард Брэнсон начал бороться с интернет-мошенниками

Основатель Virgin Ричард Брэнсон присоединился к борьбе с интернет-мошенниками

Forbes
Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink Что там у Маска: реальные успехи и будущее Neuralink

Далеко ли нам до полной интеграции с компьютером – и причем тут Гертруда

Популярная механика
Как сделать временную татуировку: 5 стилей мехенди, которые тебе понравятся Как сделать временную татуировку: 5 стилей мехенди, которые тебе понравятся

Хочешь сделать татуировку на лето, но не готова к радикальным решениям?

Cosmopolitan
Открыть в приложении