Ученым удалось создать перепрограммируемые квантовые схемы, состоящие из сверхохлажденной материи

15.08.2011 Hi-tech

Людям, имеющим отношение к электронике и микропроцессорной технике, известно понятие перепрограммируемых логических матриц, микросхем, в которых методом программирования возможно создать электронную цифровую схему любого уровня сложности. Что-то подобное было создано группой исследователей из Национальной лаборатории Лос-Аламос в Нью-Мексика, но лишь созданная ими схема была не привычной всем электронной схемой, а квантовой, складывающейся из облака сверхохлажденной материи, находящееся в неповторимом квантовом состоянии.

Облако охлажденных до сверхнизкой температуры атомов именуется конденсатом Бозе-Эйнштена.

Главной изюминкой этого облака есть то, что за счет определенного квантового состояния отдельных атомов все облако действует как единый квантовый объект, собственного рода один атом огромных размеров.

Такие свойства конденсата Бозе-Эйнштена уже употребляются некоторыми учеными, трудящимися в области квантовых вычисления и других квантовых разработок, но конденсат есть очень нестабильным образованием и скоро разваливается на отдельные части под влиянием разных внешних факторов.

Ученые Чангюн Рю (Changhyun Ryu) и Малкольм Бошир (светло синий Boshier) из Лос-Аламоса нашли метод, что снабжает более-менее долгую стабильность конденсата Бозе-Эйнштена, разрешающий, наряду с этим, манипулировать им с целью превращения его в собственного рода квантовую схему.

Их установка складывается из двух лазеров. Луч первого лазера формирует в горизонтальной плоскости «площадку» из света, которая выступает в роли «печатной платы» для создаваемой квантовой схемы. Второй луч, ориентированный вертикально, всегда «рисует на печатной плате» дорожки и элементы квантовой схемы.

Конденсат Бозе-Эйнштена, облако из 4 тысяч охлажденных до сверхнизкой температуры атомов рубидия, пойман в ловушку лучей света, где он удерживается силами, подобным силам, действующим в устройствах типа «световой пинцет».

Неравномерность удерживающих конденсат сил оптической природы заставляет его двигаться, заполняя места, каковые «нарисованы» лучом второго лазера. На протяжении опытов ученым получалось вырабатывать из конденсата окружности, прямые линии, сочленения в виде буквы Y и другие элементы, каковые являются составными частями сложных квантовых схем. Потому, что эти схемы формируются лишь при помощи света лазера, ничего не мешает при необходимости динамически вносить трансформации в эти схемы, меняя функцию схемы практически «на лету», и «паковать» достаточно сложные схемы в маленьком количестве пространства.

Ученым удалось создать перепрограммируемые квантовые схемы, состоящие из сверхохлажденной материи Рис. 1.

Конечно, все эти изучения проводились учеными с дальним прицелом на применение этих разработок в области квантовых вычислений.

Но так как квантовые вычисления находятся еще в весьма и весьма далекой возможности, то такие программируемые квантовые схемы смогут отыскать собственный первое использование в создании инерциальных навигационных совокупностей.

В этом случае конденсат Бозе-Эйнштена будет играть роль акселерометра и сверхчувствительного гироскопа, при помощи которых возможно вычислить правильную траекторию перемещения объекта довольно опорной точки с известными координатами.

Работы по созданию квантовых навигационных совокупностей для субмарин, каковые смогут действующий при отсутствии сигналов спутниковых навигационных совокупностей, уже ведутся экспертами английской военной Научно-технической лаборатории. И, в полной мере возможно, что разработка создания «перепрограммируемых» квантовых схем станет как раз тем, что разрешит реализовать в действительности первую квантовую GPS.

Случайные записи:

Как создать скин в CS:GO [ЧАСТЬ 1]


Похожие статьи, которые вам понравятся: