Еще два университета сообщили об успехах в создании точных многокубитных операций на нейтральных атомах
🔹 В Иллинойском университета в Урбане-Шампейне научились проводить неразрушающие измерения кубитов на атома иттербия-171. Ученые показали, что метод измерения обеспечивает длительное время жизни атомов и высокую вероятность того, что кубиты останутся в измеренном состоянии. Им удалость добиться точности считывания состояний на уровне 99,3%. Кроме того, структура уровней иттебрия-171 позволяет одновременно и измерять кубиты без разрушения состояния и управлять ими.
🔹 Физики из Калифорнийского технологического институте предложили способ обнаружения и коррекции ошибок в массиве запутанных ридберговских атомов. Они показали, что точность приготовления состояния Белла с использованием предложенного метода составила 99.71%, а с помощью коррекции ошибок в приготовлении и измерении состояния (SPAM ошибок) получилось поднять ее до 99,85%.
🔹 В Иллинойском университета в Урбане-Шампейне научились проводить неразрушающие измерения кубитов на атома иттербия-171. Ученые показали, что метод измерения обеспечивает длительное время жизни атомов и высокую вероятность того, что кубиты останутся в измеренном состоянии. Им удалость добиться точности считывания состояний на уровне 99,3%. Кроме того, структура уровней иттебрия-171 позволяет одновременно и измерять кубиты без разрушения состояния и управлять ими.
🔹 Физики из Калифорнийского технологического институте предложили способ обнаружения и коррекции ошибок в массиве запутанных ридберговских атомов. Они показали, что точность приготовления состояния Белла с использованием предложенного метода составила 99.71%, а с помощью коррекции ошибок в приготовлении и измерении состояния (SPAM ошибок) получилось поднять ее до 99,85%.
❤3👍1
Физики увеличили разрешение сверхпроводниковой камеры до 400 тысяч пикселей. Скорость работы и чувствительность камеры позволяет получать изображение от сигналов очень слабой мощности, а ее структура — масштабировать устройство в дальнейшем.
Однофотонными детекторами на свехпроводниках уже сложно кого-то удивить – они используются и для космических исследований, и в квантовых вычислениях или коммуникациях. Сверхпроводниковые детекторы могут улавливать очень слабые сигналы и определять, пришел ли на их вход фотон или нет. Если бы таких детекторов было много и все они были собраны вместе – в многопиксельную камеру – то мы могли бы получать намного больше информации о падающем излучении.
Чтобы собрать из детекторов камеру, необходимо очень быстро и очень точно определять, какой именно детектор сработал. Для этого можно считывать сигнал с каждого детектора, подводя к нему свою шину, но такой подход сложно масштабировать — для 20 тысяч пикселей нужно 20 тысяч управляющих шин — система окажется очень громоздкой. Другой вариант – делать длинные детекторы и измерять время прилета фотонов, обрабатывать эти данные и тоже получать изображения. Однако, и тут возникает сложность масштабирования — изготовить такие детекторы технически сложно.
Группа физиков из Национального института стандартов и технологий объединила два этих подхода: они собрали матрицу из детекторов, где у каждой строки и каждого столбца были свои шины считывания. Баланс между сложностью изготовления и громоздкостью системы позволил авторам объединить 400 тысяч детекторов, что, по их словам, еще не предел.
Однофотонными детекторами на свехпроводниках уже сложно кого-то удивить – они используются и для космических исследований, и в квантовых вычислениях или коммуникациях. Сверхпроводниковые детекторы могут улавливать очень слабые сигналы и определять, пришел ли на их вход фотон или нет. Если бы таких детекторов было много и все они были собраны вместе – в многопиксельную камеру – то мы могли бы получать намного больше информации о падающем излучении.
Чтобы собрать из детекторов камеру, необходимо очень быстро и очень точно определять, какой именно детектор сработал. Для этого можно считывать сигнал с каждого детектора, подводя к нему свою шину, но такой подход сложно масштабировать — для 20 тысяч пикселей нужно 20 тысяч управляющих шин — система окажется очень громоздкой. Другой вариант – делать длинные детекторы и измерять время прилета фотонов, обрабатывать эти данные и тоже получать изображения. Однако, и тут возникает сложность масштабирования — изготовить такие детекторы технически сложно.
Группа физиков из Национального института стандартов и технологий объединила два этих подхода: они собрали матрицу из детекторов, где у каждой строки и каждого столбца были свои шины считывания. Баланс между сложностью изготовления и громоздкостью системы позволил авторам объединить 400 тысяч детекторов, что, по их словам, еще не предел.
👍4❤1🤯1
Forwarded from QApp
Сегодня в рамках VII конференции по кибербезопасности «Skolkovo CyberDay 2023» QApp выступили с докладом «Постквантовые алгоритмы. Опыт пилотирования в РФ» и подписали соглашение о сотрудничестве с компанией Kept. В подписании приняли участие:
Ирина Хворостян — партнер, руководитель технологической практики ООО «Кэпт Налоги и Консультирование» и
Антон Гугля — генеральный директор ООО «КуАпп»
Технологическая практика Kept уже занимается кибербезопасностью и цифровой криминалистикой, а теперь вместе с QApp расширит услуговую матрицу решениями по квантово-устойчивой защите информации.
Текущая конференция «Skolkovo CyberDay 2023» проходит при поддержке Минцифры и очном участии Шойтова А.М. Основной организатор – КиберХаб Сколково.
Также, в соседнем зале прошел полуфинал кубка РФ по CTF, в котором сотрудники QApp приняли участие.
Ирина Хворостян — партнер, руководитель технологической практики ООО «Кэпт Налоги и Консультирование» и
Антон Гугля — генеральный директор ООО «КуАпп»
Технологическая практика Kept уже занимается кибербезопасностью и цифровой криминалистикой, а теперь вместе с QApp расширит услуговую матрицу решениями по квантово-устойчивой защите информации.
Текущая конференция «Skolkovo CyberDay 2023» проходит при поддержке Минцифры и очном участии Шойтова А.М. Основной организатор – КиберХаб Сколково.
Также, в соседнем зале прошел полуфинал кубка РФ по CTF, в котором сотрудники QApp приняли участие.
🔥6👍1👏1
Пришло время для дайджеста новостей!
В Китае запустили подземную лабораторию на рекордной глубине
Лаборатория находится на 2400 м под землей. И это не случайно: воздействие потока космических лучей в 100 млн раз меньше, чем на поверхности Земли, а также чрезвычайно низкий уровень радиации окружающей среды и концентрация радона.
Ученые выяснили, что первичные черные дыры можно использовать как накопители энергии
Китайские астрофизики подсчитали, что теоретически предсказанный класс сверхплотных объектов может выполнять роль аккумуляторов и ядерных реакторов, вырабатывающих гигаэлектронвольты электричества из окружающего пространства.
Российские учёные научились управлять свечением охлаждённых атомов
Физики обнаружили, что при охлаждении атомных структур до минус 273 °C можно управлять их свечением. Управление движением атомов при таких низких температурах открывает возможности для контроля свечения атомных ансамблей. Эти открытия могут применяться в разработке ячеек квантовой памяти.
В Китае запустили подземную лабораторию на рекордной глубине
Лаборатория находится на 2400 м под землей. И это не случайно: воздействие потока космических лучей в 100 млн раз меньше, чем на поверхности Земли, а также чрезвычайно низкий уровень радиации окружающей среды и концентрация радона.
Ученые выяснили, что первичные черные дыры можно использовать как накопители энергии
Китайские астрофизики подсчитали, что теоретически предсказанный класс сверхплотных объектов может выполнять роль аккумуляторов и ядерных реакторов, вырабатывающих гигаэлектронвольты электричества из окружающего пространства.
Российские учёные научились управлять свечением охлаждённых атомов
Физики обнаружили, что при охлаждении атомных структур до минус 273 °C можно управлять их свечением. Управление движением атомов при таких низких температурах открывает возможности для контроля свечения атомных ансамблей. Эти открытия могут применяться в разработке ячеек квантовой памяти.
👍5
🚱 Ученые Google преодолели утечку квантовой информации при квантовой коррекции ошибок
Ученые из компании Google проводят эксперименты со сверхпроводящими кубитами — трансмонами, которые могут обладать небольшими нелинейностями и вызывать коррелированные ошибки при вычислениях (когда один кубит перескакивает на невычислительное состояние и влияет на состояние других кубитов). Такого вида утечка по их заверениям вносит наибольший вклад в наличие логических ошибок. Поэтому именно ее ученые попытались скорректировать.
Исследователи из Google продемонстрировали поверхностный код коррекции ошибок, для которого утечка удаляется из всех кубитов в каждом цикле. Исследователи сообщают, что им удалось снизить число утечек данных в 10 раз (за время когда система находится в одном стабильном состоянии).
Ученые из компании Google проводят эксперименты со сверхпроводящими кубитами — трансмонами, которые могут обладать небольшими нелинейностями и вызывать коррелированные ошибки при вычислениях (когда один кубит перескакивает на невычислительное состояние и влияет на состояние других кубитов). Такого вида утечка по их заверениям вносит наибольший вклад в наличие логических ошибок. Поэтому именно ее ученые попытались скорректировать.
Исследователи из Google продемонстрировали поверхностный код коррекции ошибок, для которого утечка удаляется из всех кубитов в каждом цикле. Исследователи сообщают, что им удалось снизить число утечек данных в 10 раз (за время когда система находится в одном стабильном состоянии).
👍5🔥1
This media is not supported in your browser
VIEW IN TELEGRAM
А вы уже нарядили ёлочку?
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
🎉16😁1
Вы, возможно, думали, что мы уже рассказали про все типы ускорителей. А вот и нет – бывают еще ускорители-рекуператоры!
Ускоритель-рекуператор – это особый тип ускорителя, который может не только разогнать частицы, но и замедлить их. Обычно в физических экспериментах частицы разгоняют и сталкивают для того, чтобы получить какие-то новые частицы, которые ученые фиксируют и анализируют, а оставшийся пучок направляется в поглотитель и рассеивается. Но при работе с сильноточными пучками заряженных частиц большая часть их мощности остается в уже использованном пучке, и, получается, что рассеивать его нерационально, потому что эту мощность можно вернуть обратно в ускоритель, особым образом направив туда пучок.
Сейчас рекуператоры используются в основном для лазеров на свободных электронах, но разрабатываются и другие перспективные применения: в физике элементарных частиц, например, или при решении прикладных задач.
С помощью лазеров на свободных электронах (которые как раз работают на ускорителях-рекуператорах) можно питать спутники в космосе, обрабатывать различные поверхности, изучать и воздействовать на химические реакции и исследовать влияние терагерцового излучения на живые организмы.
#Ускорители
Ускоритель-рекуператор – это особый тип ускорителя, который может не только разогнать частицы, но и замедлить их. Обычно в физических экспериментах частицы разгоняют и сталкивают для того, чтобы получить какие-то новые частицы, которые ученые фиксируют и анализируют, а оставшийся пучок направляется в поглотитель и рассеивается. Но при работе с сильноточными пучками заряженных частиц большая часть их мощности остается в уже использованном пучке, и, получается, что рассеивать его нерационально, потому что эту мощность можно вернуть обратно в ускоритель, особым образом направив туда пучок.
Сейчас рекуператоры используются в основном для лазеров на свободных электронах, но разрабатываются и другие перспективные применения: в физике элементарных частиц, например, или при решении прикладных задач.
С помощью лазеров на свободных электронах (которые как раз работают на ускорителях-рекуператорах) можно питать спутники в космосе, обрабатывать различные поверхности, изучать и воздействовать на химические реакции и исследовать влияние терагерцового излучения на живые организмы.
#Ускорители
👍5🤔1
Создана динамически управляемая матрица из 16 полупроводниковых германиевых кубитов
Как и другие платформы для вычислений, масштабирование системы из сверхпроводящих кубитов упирается не только в создание больших массивов кубитов, но и в управление ими. Если подводить линию управления отдельно к каждому кубиту или связывать все подряд кубиты между собой, то схема становится очень громоздкой и сложно реализуемой. Исследователи из нидерландской компании QuTech разработали новый подход для управления спиновыми кубитами, вдохновленный классическими архитектурами с произвольным доступом, такими как DRAM (англ. dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом).
Они создали чип с массивом из 4×4 квантовых точек на подложке из германия, которыми можно управлять с помощью напряжений по столбцам и строкам. Поэтому соединений между кубитами в такой схеме стало меньше, а, значит, масштабировать ее будет проще.
Как и другие платформы для вычислений, масштабирование системы из сверхпроводящих кубитов упирается не только в создание больших массивов кубитов, но и в управление ими. Если подводить линию управления отдельно к каждому кубиту или связывать все подряд кубиты между собой, то схема становится очень громоздкой и сложно реализуемой. Исследователи из нидерландской компании QuTech разработали новый подход для управления спиновыми кубитами, вдохновленный классическими архитектурами с произвольным доступом, такими как DRAM (англ. dynamic random access memory — динамическая память с произвольным доступом).
Они создали чип с массивом из 4×4 квантовых точек на подложке из германия, которыми можно управлять с помощью напряжений по столбцам и строкам. Поэтому соединений между кубитами в такой схеме стало меньше, а, значит, масштабировать ее будет проще.
👍6
На Большом адронном коллайдере физики смогли увидеть несколько миллиардов столкновений за короткий промежуток времени
За пять недель октябрьской работы в 2023 году детектором Большого адронного коллайдера было зарегистрировано примерно 12 миллиардов столкновений между ядрами свинца! Достигнутый результат в 40 раз превышает общее количество столкновений частиц, которые были замечены с 2010 по 2018 год.
Благодаря модернизации время-проекционной камеры коллайдера удалось добиться непрерывного считывания данных. Ученые собрали результатов столкновений аж на 47,7 петабайта – достаточно информации, чтобы больше узнать о поведении кварк-глюонной плазме.
За пять недель октябрьской работы в 2023 году детектором Большого адронного коллайдера было зарегистрировано примерно 12 миллиардов столкновений между ядрами свинца! Достигнутый результат в 40 раз превышает общее количество столкновений частиц, которые были замечены с 2010 по 2018 год.
Благодаря модернизации время-проекционной камеры коллайдера удалось добиться непрерывного считывания данных. Ученые собрали результатов столкновений аж на 47,7 петабайта – достаточно информации, чтобы больше узнать о поведении кварк-глюонной плазме.
❤7👍2
В России научились управлять работой мозга с помощью нанороботов
Еще совсем недавно нанороботы из фильмов «Мстители» или «Превосходство» казались исключительно атрибутом фантастического сюжета. Но ученые Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ) совместно с коллегами из Томского политехнического университета доказали, что наночастицы могут захватываться клетками нейронов в обонятельных луковицах носа. Ученым впервые в мире удалось показать, что простейшие нанороботы могут проникнуть внутрь нейронов, их перемещением по организму можно эффективно управлять с помощью переменного магнитного поля, и они способны влиять на активность клеток изнутри.
Результаты исследования могут быть применены в нескольких прикладных медицинских направлениях: во-первых, адресная доставка нанороботов в глубокие отделы головного мозга позволит лечить нейродегенеративные заболевания, а во-вторых, нанороботов можно использовать в качестве доставщиков лекарственных препаратов.
Еще совсем недавно нанороботы из фильмов «Мстители» или «Превосходство» казались исключительно атрибутом фантастического сюжета. Но ученые Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ) совместно с коллегами из Томского политехнического университета доказали, что наночастицы могут захватываться клетками нейронов в обонятельных луковицах носа. Ученым впервые в мире удалось показать, что простейшие нанороботы могут проникнуть внутрь нейронов, их перемещением по организму можно эффективно управлять с помощью переменного магнитного поля, и они способны влиять на активность клеток изнутри.
Результаты исследования могут быть применены в нескольких прикладных медицинских направлениях: во-первых, адресная доставка нанороботов в глубокие отделы головного мозга позволит лечить нейродегенеративные заболевания, а во-вторых, нанороботов можно использовать в качестве доставщиков лекарственных препаратов.
👍8
Следующая остановка на кубе – нерелятивистская квантовая механика. 🎲
В более привычном нам варианте – просто квантовая механика, уточнение “нерелятивистская” говорит о том, что скорости близкие к скоростям света в ней не рассматриваются. Зато рассматриваются явления, которые возникают на очень маленьких масштабах – атомных и субатомных.
Появление этой теории в конце 19 века перевернуло мировоззрение физиков с ног на голову, а принятие ее за рабочую теорию длилось больше 25 лет! В то время ученым казалось, что научные знания способны объяснить любое явление природы и достигли своего предела.
Всё началось с прогулки Макса Планка со своим сыном 14 декабря 1900 года (это ровно 123 года назад!), во время которой ученый предположил, что совершил важнейшее открытие. В тот же день он прочел перед Немецким физическим обществом в Берлине лекцию об открытом им законе, который смог точно описать излучение нагретого тела. До Планка не было единой теории, которая позволяла бы описать это излучение во всем диапазоне длин волн и, несмотря на то, что он решал чисто математическую задачу по нахождению формулы и коэффициента (который был назван в его честь – постоянной Планка, именно она и отложена по оси куба), позволяющих описать закон излучения, его решение заставило пересмотреть существующие физические теории. Планк сообщил, что излучение может испускаться только определенными порциями — квантами
Со временем ученые продвинулись в исследовании атома, и экспериментальное открытие электронов Джозефом Томсоном вызвало огромный интерес к устройству внутриатомного мира. И вскоре мир узнал о планетарной модели атома Эрнеста Резерфорда…
Продолжение истории – в следующих постах!📝
#Куб_Зельманова
В более привычном нам варианте – просто квантовая механика, уточнение “нерелятивистская” говорит о том, что скорости близкие к скоростям света в ней не рассматриваются. Зато рассматриваются явления, которые возникают на очень маленьких масштабах – атомных и субатомных.
Появление этой теории в конце 19 века перевернуло мировоззрение физиков с ног на голову, а принятие ее за рабочую теорию длилось больше 25 лет! В то время ученым казалось, что научные знания способны объяснить любое явление природы и достигли своего предела.
Всё началось с прогулки Макса Планка со своим сыном 14 декабря 1900 года (это ровно 123 года назад!), во время которой ученый предположил, что совершил важнейшее открытие. В тот же день он прочел перед Немецким физическим обществом в Берлине лекцию об открытом им законе, который смог точно описать излучение нагретого тела. До Планка не было единой теории, которая позволяла бы описать это излучение во всем диапазоне длин волн и, несмотря на то, что он решал чисто математическую задачу по нахождению формулы и коэффициента (который был назван в его честь – постоянной Планка, именно она и отложена по оси куба), позволяющих описать закон излучения, его решение заставило пересмотреть существующие физические теории. Планк сообщил, что излучение может испускаться только определенными порциями — квантами
Со временем ученые продвинулись в исследовании атома, и экспериментальное открытие электронов Джозефом Томсоном вызвало огромный интерес к устройству внутриатомного мира. И вскоре мир узнал о планетарной модели атома Эрнеста Резерфорда…
Продолжение истории – в следующих постах!📝
#Куб_Зельманова
👍6
Forwarded from QRate: квантовое шифрование
Квантовый компьютер — это великое достижение и благо современного человека, но есть и обратная сторона: под угрозу попадает информация, зашифрованная классическими методами шифрования. Уже сейчас необходимо применять защиту "из будущего" — квантовую криптографию, она позволит быть на шаг впереди и предотвратить угрозу квантового компьютера.
@goqrate
Please open Telegram to view this post
VIEW IN TELEGRAM
❤2👍2
Уильям Томсон однажды вынужден был отменить свою лекцию и написал на доске: «Professor Tomson will not meet his classes today» (Профессор Томсон не сможет встретиться сегодня со своими учениками). Студенты решили подшутить над профессором и стерли букву «с» в слове «classes». На следующий день, увидев надпись, Томсон не растерялся, а, стерев еще одну букву в том же слове, молча ушел.
«Classes» – классы, «lasses» – любовницы, «asses» – ослы.
«Classes» – классы, «lasses» – любовницы, «asses» – ослы.
👍13