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

Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания

Как удалось запечатлеть колоссального кальмара в родных для него глубинах океана

N+1
Александр Белькович: «Домашняя кухня – это царство жены» Александр Белькович: «Домашняя кухня – это царство жены»

С кем как не с шеф-поваром и автором кулинарных книг говорить о вкусной еде

Лиза
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Ушла и говорю Ушла и говорю

Василий Корецкий о пьяных разговорах и одиноком котике в новом фильме Хон Сан-су

Weekend
Пластичность мозга Пластичность мозга

Потрясающие факты о том, как мысли способны менять структуру и функции мозга

kiozk originals
Алексей Маслов: Конфуций. Беседы с одиноким мудрецом Алексей Маслов: Конфуций. Беседы с одиноким мудрецом

Отрывок из новой книги Алексея Маслова о великом китайском мыслители Конфуции

СНОБ
Как правильно произносить названия китайских компаний Как правильно произносить названия китайских компаний

Стоит освоить произношения брендов, а там и до уровня носителя рукой подать

Maxim
Ешь, как Будда Ешь, как Будда

Что делать, если обычные салаты набили оскомину? Приготовьте боул!

Худеем правильно
Тротиловый эквивалент: крупнейшие техногенные катастрофы в истории Тротиловый эквивалент: крупнейшие техногенные катастрофы в истории

Мощнейшие не ядерные взрывы в мирное время и их последствия

Популярная механика
Сочтите за труд! 5 ловушек для фрилансера Сочтите за труд! 5 ловушек для фрилансера

Ты сделала работу, но тебе за нее не заплатили. Это еще почему?

Cosmopolitan
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
Джон Ирвинг: Дорога тайн Джон Ирвинг: Дорога тайн

Две истории жизни Хуана Диего. Одна из глав

СНОБ
Как СССР и США договорились менять водку на «Пепси-Колу» Как СССР и США договорились менять водку на «Пепси-Колу»

История торговли между СССР и США по принципу обмена литра водки на литр пепси

Maxim
Зачем Telfar открыли предзаказ на свои самые популярные сумки Зачем Telfar открыли предзаказ на свои самые популярные сумки

Купить тоут Telfar невозможно – их дропы разлетаются быстрее, чем у Supreme

GQ
Каддафи, Ким, Лукашенко: как сложились судьбы детей диктаторов Каддафи, Ким, Лукашенко: как сложились судьбы детей диктаторов

Вспоминаем, как сложились судьбы других детей сторонников авторитарного режима

GQ
Пожар в тоннеле Пожар в тоннеле

Срочно покиньте опасный участок!

4x4 Club
Пример для подражания: Фэб Файв Фредди Пример для подражания: Фэб Файв Фредди

Дикий стиль: пример Фэба Брэтуэйти

GQ
10 «хороших русских» в голливудском кино 10 «хороших русских» в голливудском кино

Русские персонажи в западных кинолентах

РБК
Есть ли место для it bags в мужской моде Есть ли место для it bags в мужской моде

Попытки сделать it-сумки снова великими – мощный тренд нашего времени

GQ
9 самых тупых поступков героев в фильмах-катастрофах 9 самых тупых поступков героев в фильмах-катастрофах

Тот случай, когда начинаешь симпатизировать торнадо или вулкану!

Maxim
Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья Костяные артефакты Восточного Памира: сокровища высокогорья

Украшения с высокогорной стоянки древних людей — Ошхоны

Популярная механика
Китай запустил свой первый марсоход Китай запустил свой первый марсоход

Он прибудет к планете в феврале следующего года, а сядет в апреле

N+1
«Наколдованная» ширма не дала пятилеткам списать «Наколдованная» ширма не дала пятилеткам списать

Такой эффект ученые назвали «моральным барьером»

N+1
Все, что нужно знать о пигментации кожи: ответы на самые частые вопросы Все, что нужно знать о пигментации кожи: ответы на самые частые вопросы

Откуда берутся пигментные пятна, как их «стереть» и как обезопасить себя от них

Cosmopolitan
Виктор Цой. 1984 – 1988 Виктор Цой. 1984 – 1988

«Кино» требует развития, и Цой собирает электрический квартет

Esquire
Арабская экспансия в космос: зачем ОАЭ отправляют зонд к Марсу Арабская экспансия в космос: зачем ОАЭ отправляют зонд к Марсу

В ночь на 15 июля стартует первый марсианский зонд, созданный ОАЭ

Forbes
Живот скрутило! Живот скрутило!

Лето – горячий сезон для пищевых отравлений и кишечных инфекций

Лиза
Ана Рош: «Хорошие отношения — основа ресторана» Ана Рош: «Хорошие отношения — основа ресторана»

Ана Рош — лучшая в мире женщина — шеф-повар

Bones
Тайна перевала Дятлова: от реальности к мифу Тайна перевала Дятлова: от реальности к мифу

Каковы были основные этапы трагедии на перевале Дятлова?

Esquire
Пора начать путешествовать по России Пора начать путешествовать по России

Как провести отпуск, не выезжая за границу?

GQ
Открыть в приложении