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

Химики воспроизвели межзвездный синтез всех молекул цикла Кребса Химики воспроизвели межзвездный синтез всех молекул цикла Кребса

Химики в лаборатории синтезировали весь набор карбоновых кислот из цикла Кребса

N+1
Активация болевых рецепторов ускорила заживление ран Активация болевых рецепторов ускорила заживление ран

Полученные раны могут затягиваться ещё быстрее

N+1
Найденная рыбаками на дне Тайваньского пролива древняя челюсть принадлежала денисовцу Найденная рыбаками на дне Тайваньского пролива древняя челюсть принадлежала денисовцу

Кусок нижней челюсти архаичного человека Penghu-1 принадлежал денисовцу

N+1
6 художников, которые начинали со стрит-арта 6 художников, которые начинали со стрит-арта

Кто, кроме самого известного в мире анонима Бэнкси, всегда творил на улице

GQ
Прививка от аллергии АСИТ — как она работает? Прививка от аллергии АСИТ — как она работает?

Вместо того чтобы смягчать симптомы аллергии, можно устранить причину

СНОБ
Как приучить себя медитировать в правильной позе Как приучить себя медитировать в правильной позе

Как избавиться от неприятных ощущений и наслаждаться медитацией?

Psychologies
Растущие около пня Растущие около пня

Знакомые всем опята — это целая группа видов грибов

Наука и жизнь
Как избавиться от целлюлита? Как избавиться от целлюлита?

Простые и эффективные советы, которые помогут избавиться от «апельсиновой корки»

Худеем правильно
Может ли христианин выступать против власти Может ли христианин выступать против власти

Может ли благочестивый христианин выступать против власти и ходить на митинги

СНОБ
На что не надо тратить жизнь На что не надо тратить жизнь

Нам только кажется, что жизнь бесконечна

Psychologies
«Мы ждем перемен!» Журналист Владимир Мукусев — о Викторе Цое «Мы ждем перемен!» Журналист Владимир Мукусев — о Викторе Цое

Владимир Мукусе вспоминает участие Виктора Цоя в первом советском ток-шоу

РБК
9 бесполезных привычек, из-за которых мы тратим время впустую 9 бесполезных привычек, из-за которых мы тратим время впустую

Почему мы вечно спешим, но все равно нам не хватает времени?

Psychologies
Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть Забытый суперкар Cizeta V16T: обогнать Lamborghini и умереть

Что будет, если бывшие спецы из Lamborghini построят свой собственный суперкар?

Популярная механика
Как выбрать шрифт в Instagram и не облажаться: ироничный гид Esquire Как выбрать шрифт в Instagram и не облажаться: ироничный гид Esquire

Анализируем шрифты Instagram: от модного курсива до подобия Comic Sans

Esquire
Охранная грамота: останется ли диплом гарантией успеха и социального статуса Охранная грамота: останется ли диплом гарантией успеха и социального статуса

История высшего образования: от аграрных обществ до наших дней

РБК
Эффект Люцифера: почему в белорусских изоляторах жестоко издевались над задержанными протестующими Эффект Люцифера: почему в белорусских изоляторах жестоко издевались над задержанными протестующими

Как и почему обычные люди превращаются в жестоких надзирателей?

Forbes
Как перестать «кусочничать»? Как перестать «кусочничать»?

Почему возникает кусочничество и как избежать соблазнов

Худеем правильно
Окно в космос: как стартапу войти в госкорпорацию Окно в космос: как стартапу войти в госкорпорацию

Бизнес-акселератор НПО «Энергомаша», катализирующий изучение космоса

Forbes
Глицин заполимеризовался при сдвиговой нагрузке Глицин заполимеризовался при сдвиговой нагрузке

Процессы, которые могли протекать в условиях зарождения жизни на Земле

N+1
Нижняя височная область мозга макак-резусов смогла отличить разные слова и буквы Нижняя височная область мозга макак-резусов смогла отличить разные слова и буквы

Появление письменности — естественный этап эволюции языка

N+1
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
7 лучших фильмов Алана Паркера, которые действительно стоит посмотреть 7 лучших фильмов Алана Паркера, которые действительно стоит посмотреть

Чем нам запомнился сэр Алан Уильям Паркер

Maxim
Почему «Лиза Алерт» не всегда принимается за поиск пропавших Почему «Лиза Алерт» не всегда принимается за поиск пропавших

Одна из глав книги «Найден, жив! Записки о поисковом отряде “Лиза Алерт”»

СНОБ
Изысканная кулинария путешественника. Сырная лепёшка из лаваша Изысканная кулинария путешественника. Сырная лепёшка из лаваша

Андрей Грязнов, основатель Gryaznov Restogroup, продолжает делиться рецептами

4x4 Club
Прилетел камень в лобовое. Как получить компенсацию, если нет каско Прилетел камень в лобовое. Как получить компенсацию, если нет каско

Нужно ли оформлять ДТП при появлении трещины на ветровом стекле

РБК
Просто о сложном. Что такое ШРУС Просто о сложном. Что такое ШРУС

Эти шарниры медленно завоевывали мир

4x4 Club
«Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту «Надеюсь отправиться в большое путешествие по миру»: Рафаэль Надаль о том, зачем купил суперъяхту

Рафаэль Надаль о преимуществах собственной лодки и может ли яхта заменить дом

Forbes
Семейная жизнь без интима: как живут романтические асексуалы Семейная жизнь без интима: как живут романтические асексуалы

Есть любовь, но нет секса. О жизни романтических ассексуалов

Psychologies
С места – в карьеру: какие отрасли и профессии будут востребованы через 10–20 лет С места – в карьеру: какие отрасли и профессии будут востребованы через 10–20 лет

Перспективные отрасли, которые будут развиваться и нуждаться в новых кадрах

РБК
Грибок Грибок

Наверняка ты слышал о том, что грибы любят есть тебя

Maxim
Открыть в приложении