29.03.2022 16:15
Новости.
Просмотров всего: 13040; сегодня: 2.

Ученые ЛЭТИ создали компактную ячейку памяти для квантового компьютера

Сегодня научные группы всего мира занимаются разработкой квантовых компьютеров, которые в отличие от традиционных будут оперировать не двоичным кодом – битами, а кубитами, которые имеют одновременно оба этих значения, тем самым обеспечивают большее быстродействие. Ученые прогнозирует, что высокая скорость расчетов квантовых компьютеров упростит решение задач в области развития искусственного интеллекта и big data, будет полезна в квантовой химии, биотехнологиях и других сфер.

Квантовый компьютер пока не создан, поскольку требуется разработать относительно недорогую компонентную базу, на которой можно было бы реализовать принципы его работы. Однако в разных странах активно ведутся работы по разработке новых материалов для создания устройств по сохранению и передаче информации, а также методам их применения.

«Мы предлагаем новый компонент памяти для вычислительной техники будущего. Была разработана математическая модель, с помощью которой можно выполнять квантовые вычисления сложение и вычитание с применением так называемых клеточных автоматов. Такие модели сейчас активно изучаются учеными по всему миру в качестве эффективных принципов для создания единиц памяти в квантовых компьютерах. Нам удалось создать модель, которая по ряду параметров является более эффективной, чем основные аналоги», – рассказывает старший научный сотрудник кафедры автоматики и процессов управления (АПУ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ», заведующий кафедрой математического моделирования Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) Павел Алексеевич Ляхов.

Ученый пояснил, что клеточные автоматы – это математическая модель, которую можно представить как тетрадный клеточный лист, в котором каждая клетка имеет квантовое состояние, кодируемое определенным образом. При этом выполнение различных действий (например, математических операций) в одной клетке влияет на все остальные, расположенные по соседству. Каждая клетка выступает единицой памяти, то есть кубитом.

Предложенная модель умеет выполнять операции сложения и вычитания. Она была отработана на стандартном программном обеспечении для диагностики подобных моделей. Оказалось, что для работы алгоритмов потребовалось гораздо меньше ресурсов, чем у всех известных аналогов. Помимо этого, удалось добиться хороших показателей по компактности и энергоэффективности. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Applied Sciences.

«Пока в сфере создания квантовых компьютеров сложилась парадоксальная ситуация: сегодня предложено большое количество теоретических проектов, алгоритмов и принципов работы. Однако пока отстает материальная сфера, ученые не могут воплотить многие идеи на практике. Как только эффективная элементная база будет создана, мы сможем реализовать наше устройство. В будущем планируем создать действующий прототип», – добавляет Павел Алексеевич Ляхов.

В проекте приняли участие ученые из СПбГЭТУ «ЛЭТИ», СКФУ, Тегеранского филиала Исламского университета Азад (Иран), Научно-технического университета им. Мавлана Бхашани (Бангладеш) и Университета Саскачевана (Канада).

Тематические сайты: Наука, Оборудование, электроника, механизмы
Сайты субъектов РФ: Санкт-Петербург
Сайты стран: Бангладеш, Иран, Канада

Ньюсмейкер: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» — 42 публикации
Поделиться:

Интересно:

Майнинг в России – что изменилось после легализации?
07.01.2025 12:46 Консультации
Майнинг в России – что изменилось после легализации?
Майнинг — это процесс создания новых блоков в блокчейне и подтверждения транзакций с использованием специализированного оборудования. За последнее десятилетие он превратился из увлечения энтузиастов в масштабную индустрию, приносящую значительные доходы. В России этот сектор развивался в условиях...
Как юридическому лицу внести изменения в ЕГРЮЛ
06.01.2025 22:19 Консультации
Как юридическому лицу внести изменения в ЕГРЮЛ
В условиях динамичного развития бизнеса и постоянно меняющегося законодательства компаниям необходимо оперативно реагировать на любые изменения, касающиеся их деятельности. Процедура внесения изменений в Единый государственный реестр юридических лиц (ЕГРЮЛ) важный аспект ведения бизнеса в России...
Тайна гибели несгибаемого генерала Дмитрия Карбышева
05.01.2025 09:04 Персоны
Тайна гибели несгибаемого генерала Дмитрия Карбышева
Дмитрий Карбышев — потомственный дворянин и родственник революционера, подполковник Русской императорской армии и генерал-лейтенант РККА, профессор Военной академии Генерального штаба РККА, доктор военных наук — навсегда вошел в историю не только отечественных инженерных войск, но и всей...
Дивизии народного ополчения Москвы 1941 года
04.01.2025 13:58 Аналитика
Дивизии народного ополчения Москвы 1941 года
Московское народное ополчение 1941 года – это особая страница ратной истории Отечества, не имеющая в ней более ранних аналогов. Дивизии Московского народного ополчения 1941 года в своём развитии прошли путь от военно-гражданских к полноценным боевым тактическим соединениям Красной Армии. Столичное...
Таврический вояж Екатерины II в 1787 году
02.01.2025 09:02 Новости
Таврический вояж Екатерины II в 1787 году
Путешествие Екатерины II в Крыму в 1787 году называют величайшим во всей мировой истории. 14 карет, больше 120 саней с кибитками, 40 запасных саней, 36 городов и больше шести месяцев в пути. Императрицу сопровождали придворные...