Connect with us

science

Komputery kwantowe: w ten sposób można uzyskać miliony kubitów

Published

on

Komputery kwantowe: w ten sposób można uzyskać miliony kubitów
Nauki Komputery kwantowe

„Potrzebujemy milionów bitów kwantowych”.

Kolumna fizyki Kolumna fizyki

Fizyk Winfried Hensinger w swoim laboratorium z komputerami kwantowymi

Źródło: Winfried Hensinger

Tutaj możesz posłuchać naszych podcastów WELT

Aby przeglądać treści osadzone, konieczne jest uzyskanie przez Ciebie odwołalnej zgody na przesyłanie i przetwarzanie danych osobowych, gdyż dostawcy treści osadzonych wymagają tej zgody jako zewnętrzni usługodawcy. [In diesem Zusammenhang können auch Nutzungsprofile (u.a. auf Basis von Cookie-IDs) gebildet und angereichert werden, auch außerhalb des EWR]. Ustawiając przełącznik w pozycji „Wł.”, zgadzasz się na to (z możliwością odwołania w dowolnym momencie). Obejmuje to również Twoją zgodę na przekazanie niektórych danych osobowych do państw trzecich, w tym do USA, zgodnie z art. 49 ust. 1 lit. a) RODO. Możesz znaleźć więcej informacji na ten temat. W każdej chwili możesz odwołać swoją zgodę korzystając z klucza i prywatności na dole strony.

Komputery kwantowe mają obecnie zaledwie kilkadziesiąt wzmacniaczy kwantowych. Oznacza to, że w zasadzie mogą udowodnić swoją funkcjonalność. Ale do zadań praktycznych potrzebna jest większa liczba kubitów. Niemiecko-brytyjski fizyk wyjaśnia, jak można to osiągnąć.

BPodczas swojej pracy doktorskiej w Australii Winfried Hensinger postawił sobie trudny cel, który chciał osiągnąć w swoim życiu jako fizyk: „Chcę zbudować komputer kwantowy”. Uniwersytet w SussexKiedy w końcu zobaczył wszystkie podstawowe wymagania, aby założyć własną firmę w 2018 roku.

Ważnym aspektem było osiągnięcie naukowe osiągnięte w 2016 roku. z „Uniwersalny kwantHensinger przyjeżdża teraz do Hamburga, ponieważ fizyk posiadający paszport brytyjski i niemiecki może skorzystać z hojnych funduszy dla innowacyjnych firm zajmujących się komputerami kwantowymi w tym kraju.

Na całym świecie istnieją dziesiątki grup badawczych i firm zajmujących się badaniami i rozwojem komputerów kwantowych. Do uzyskania tak zwanych bitów kwantowych (Qbitów) stosuje się bardzo różne techniki. To, który z nich ostatecznie zwycięży i ​​będzie lepiej dostosowany do komercyjnych komputerów kwantowych, pozostaje kwestią otwartą. Naturalnie każdy naukowiec pokłada największe nadzieje w drodze rozwoju, na której sam się znajduje.

Tak naprawdę istnieją już pierwsze komputery kwantowe, które zasadniczo udowodniły swoją funkcjonalność. Potrafili rozwiązywać określone zadania za pomocą specjalnych algorytmów kwantowych. Liczba kubitów w tych systemach to zwykle tylko dwie liczby.

„Aby móc rozwiązywać realne problemy za pomocą komputerów kwantowych w praktyce, potrzebujemy milionów kubitów” – mówi Hensinger. Z tego powodu niektóre dotychczas stosowane technologie nie będą miały szans w dłuższej perspektywie, gdyż nie są „skalowalne”.

„Technologię nazywamy skalowalną, jeśli można ją wykorzystać nie tylko do budowy systemów zawierających 100 kubitów, ale także poprzez modułowe skalowanie systemów zawierających 1000, 10 000 lub 1 milion kubitów” – wyjaśnia Hensinger. To właśnie powinno być możliwe dzięki preferowanej przez niego technologii.

Przeczytaj także

Komputer kwantowy D-Wave w Centrum Badawczym w Jülich

Kubity Hensingera są reprezentowane przez jony, czyli naładowane elektrycznie jony zawarte w pułapkach jonowych na mikrochipach. „Pierwszy chip pułapki jonowej zaprezentowałem w 2005 roku” – mówi brytyjsko-niemiecki badacz. W tym samym roku uzyskał katedrę w Anglii.

„Główną zaletą tej technologii jest jej skalowalność” – mówi Hensinger. „W Hamburgu chcemy zbudować komputer kwantowy, w którym połączymy cztery chipy polami elektrycznymi przy użyciu nowej, wymyślonej przez nas techniki. Budujemy więc prawdziwy modułowy Oczywiście w ten sam sposób można zbudować komputer kwantowy z milionami kubitów” – mówi Hensinger. Następnie można po prostu podłączyć kilka innych układów.

Bo jeśli to zadziała, to należy na tej samej zasadzie zadokować inne moduły i można zbudować skalowalny komputer kwantowy. W podobny sposób badacze wykorzystują światło lasera do komunikacji z kubitami. Jednak próba zrobienia tego z milionami kubitów jednocześnie wydaje się beznadziejna.

Mikrofale działają w technologii Qbits

„Nie można skierować milionów laserów na mikrochipy jonowe, ale w 2016 r. dokonaliśmy zdecydowanego przełomu” – mówi Hensinger. Opracowaliśmy chipy, które wytwarzają heterogeniczne monety magnetyczne w obszarze procesora. Następnie można zmienić częstotliwość rezonansową jonu, po prostu przemieszczając jon w niejednorodnym polu magnetycznym za pomocą przyłożonego napięcia. Oznacza to, że przykładając napięcie, można określić, czy jon może absorbować mikrofale. Mikrofale zmieniają następnie stan jonów i można wykonywać obliczenia, po prostu przykładając napięcie.

READ  Oto jak możesz dziś na żywo obejrzeć obrączkowe zaćmienie Słońca

Dużą zaletą technologii komputera kwantowego jest to, że zasadniczo działa ona w temperaturze pokojowej. Z kolei komputer kwantowy opracowany przez Google musi zostać schłodzony do temperatur rzędu milikelwinów – nieco powyżej zera absolutnego, czyli minus 273 stopni Celsjusza. Jest to skomplikowane, kosztowne i stanowi kolejną przeszkodę w ekspansji. Doprowadzenie milionów kubitów do tak niskich temperatur jest wyzwaniem prawie niemożliwym do pokonania.

I to właśnie ta skalowalność będzie ostatecznie wymagać chłodzenia chipów Hensingera. Gdyby miliony jonów były tam aktywne w postaci kubitów, ciepło odpadowe, które nieuchronnie by powstało, byłoby bardzo duże. „Chcemy schłodzić nasze chipy do temperatury minus 200 stopni Celsjusza za pomocą helu” – mówi fizyk. „Można to osiągnąć niewielkim wysiłkiem i bardzo rozsądnymi kosztami”.

Tutaj znajdziesz treści pochodzące od osób trzecich

Aby przeglądać treści osadzone, konieczne jest uzyskanie przez Ciebie odwołalnej zgody na przesyłanie i przetwarzanie danych osobowych, gdyż dostawcy treści osadzonych wymagają tej zgody jako zewnętrzni usługodawcy. [In diesem Zusammenhang können auch Nutzungsprofile (u.a. auf Basis von Cookie-IDs) gebildet und angereichert werden, auch außerhalb des EWR]. Ustawiając przełącznik w pozycji „Wł.”, zgadzasz się na to (z możliwością odwołania w dowolnym momencie). Obejmuje to również Twoją zgodę na przekazanie niektórych danych osobowych do państw trzecich, w tym do USA, zgodnie z art. 49 ust. 1 lit. a) RODO. Możesz znaleźć więcej informacji na ten temat. W każdej chwili możesz odwołać swoją zgodę korzystając z klucza i prywatności na dole strony.

Continue Reading
Click to comment

Leave a Reply

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *

science

Eksperci przewidują najdłuższy dzień

Published

on

Eksperci przewidują najdłuższy dzień
  1. Strona główna
  2. Dowiedzmy się

Naciska

Po fazie zwiększania prędkości obrót Ziemi prawdopodobnie ulegnie spowolnieniu do końca 2025 r. Konsekwencje mogą jednak mieć negatywny wpływ na technologię.

FRANKFURT – Powszechnie znany jest negatywny wpływ zmian klimatycznych na naszą planetę. Oprócz ekstremalnych warunków pogodowych bezpośrednimi konsekwencjami są rosnące temperatury i podnoszący się poziom mórz. W Europie zmiany klimatyczne są coraz bardziej odczuwalne w postaci susz. Jednak niewiele osób wie, że globalne ocieplenie wydaje się również wpływać na prędkość obrotu Ziemi, co również zmienia długość dnia.

Według informacji otrzymanych od Czas i data Zmiana ta była zauważalna już w 2023 r. W tym roku, po siedmiu latach, w których Ziemia obraca się szybciej, ponownie zmierzono wzrost średniej długości dnia. Podobnie jak badanie, które przeprowadził Międzynarodowa usługa obrotu Ziemi i systemów odniesienia IERS wyjaśnia, że ​​marzec 2025 r. może być najdłuższym dniem od 2019 r.

Według badań długość dnia się zmienia, co może mieć wpływ na technologię

Prędkość obrotu Ziemi zwykle zmienia się na przestrzeni lat. Około 100 milionów lat temu doba na naszej planecie trwała zaledwie 23 godziny, a 1,4 miliona lat temu tylko 18 godzin. To spowolnienie jest spowodowane grawitacją Księżyca, która delikatnie spowalnia obrót Ziemi.

Jednak, jak pokazują najnowsze badania, na prędkość Ziemi wpływa nie tylko siła grawitacji Księżyca. Ruch jądra Ziemi, oceanów, a także atmosfery wpływa również na obrót Ziemi. Nick Stamatakos, członek zespołu badawczego IERS, powiedział, że stale zmieniające się czynniki utrudniają przewidywanie: „Trudno nam prognozować z wyprzedzeniem większym niż sześć miesięcy lub rok”. Czas i data.

W miarę jak Ziemia obraca się coraz wolniej, dni stają się coraz dłuższe. © imago/Blecwinkle

Jednak w ostatnich latach zaobserwowano przyspieszenie obrotu Ziemi. Precyzyjne pomiary przy użyciu zegarów atomowych wykazały, że w czerwcu 2022 r. najkrótszy dzień w historii odnotowano. Jednak od tego czasu tendencja ta uległa odwróceniu. W 2023 r. po raz pierwszy od siedmiu lat odnotowano wzrost długości dnia. Oczekuje się, że spowolnienie to utrzyma się do końca 2025 r. Aktualne prognozy wskazują, że w marcu 2025 r. długość dnia może wzrosnąć o 1,63 milisekundy.

READ  Satelity mogą ujawnić nieznaną wcześniej „Planetę 9”.

Chociaż na pierwszy rzut oka milisekunda lub dwie mogą wydawać się nieistotne, mogą mieć znaczący wpływ na technologię. Przyspieszenie obrotu Ziemi może spowodować, że dane o pozycji z satelitów GPS będą niedokładne, chyba że uwzględni się zmieniającą się prędkość obrotu Ziemi.

Badania pokazują, że globalne ocieplenie może być odpowiedzialne za wolniejszą rotację Ziemi

Raport opublikowany w czasopiśmie branżowym Natura Opublikowana rzuca nowe światło na skutki zmian klimatycznych na Ziemi. Dlatego wzmożone topnienie czap lodowych na Grenlandii i Antarktydzie prowadzi do przywrócenia równowagi masy Ziemi, co z kolei wpływa na rotację naszej planety. Ponadto zmiany w płynnym jądrze Ziemi przyczyniają się do wahań prędkości obrotowej.

Od 1972 roku prędkość obrotowa ciekłego jądra Ziemi stale maleje, co skutkuje równomiernym wzrostem prędkości obrotowej pozostałej części Ziemi. Taka sytuacja oznaczałaby konieczność dostosowania uniwersalnego czasu koordynowanego (UTC) do 2029 r. Gdyby nie przyspieszające topnienie polarnych czap lodowych, problem ten pojawiłby się trzy lata wcześniej.

Wyniki te pokazują, że globalne ocieplenie już ma zauważalny wpływ na globalny pomiar czasu. Oprócz zbliżającej się korekty czasu ludzie muszą przewidywać inne negatywne konsekwencje, ale są pewne rzeczy, które każdy może zrobić, aby przeciwdziałać skutkom zmian klimatycznych. (CG)

Continue Reading

science

Czy może to być największy postęp w walce z cukrzycą typu 1?

Published

on

Berlin – Osoby chore na cukrzycę typu 1 potrzebują odpowiednich leków, aby zapewnić odpowiednią regulację poziomu insuliny.

W przypadku tej choroby mechanizmy obronne organizmu niszczą komórki wytwarzające insulinę. Ale teraz tak było Substancją czynną jest Diamid® opracowany, aby interweniować w tym procesie.

Robi to praktyka w Berlinie Badanie leku Przejrzyj i szukaj Uczestnicy (mężczyźni/k/d), u których w ciągu ostatnich 6 miesięcy zdiagnozowano cukrzycę typu 1.

Najlepsze: Każdy, kto bierze w tym udział, wnosi cenny wkład na rzecz osób dotkniętych chorobą, a tym samym także na siebie!

Tutaj pojawiają się wszystkie ważne informacje.

Uczestnicy są potrzebni do badania nad cukrzycą typu 1 w Berlinie


Ćwiczenia na cukrzycę dr. Herman Braun prowadzi ważne badanie farmakologiczne. © Klinika Diabetologiczna Dr. brązowy


Cukrzyca typu 1 jest jedną z nich choroby autoimmunologiczne. Mechanizmy obronne organizmu niszczą komórki beta w trzustce, które wytwarzają insulinę. W dłuższej perspektywie dochodzi do zagrażającego życiu niedoboru insuliny, który należy uzupełniać poprzez dodanie hormonu.

z tym Zostań Obecnie trwają badania nad lekiem, który interweniuje w ataku autoimmunologicznym i w ten sposób utrzymuje produkcję insuliny w organizmie.

cel: Skuteczne leczenie wysokiego poziomu cukru we krwi.

Stanowi to okazję do wniesienia naprawdę cennego wkładu w badania nad lekami. Zwiększa to szanse, że Ty i inni dotknięci chorobą pacjenci będziecie skutecznie leczeni w przyszłości.

Otrzymujesz także pieniądze na pokrycie kosztów podróży i spędzonego czasu odszkodowanie.

Przebieg studiów:

  • Otrzymasz albo eksperymentalny lek, albo placebo z 67% szansą
  • W trakcie podawania leku odbędzie się jedenaście wizyt w ośrodkach badawczych
  • Oraz stały kontakt telefoniczny

Oczywiście przez cały okres studiów otrzymasz kompleksową opiekę medyczną. Ponadto podczas badania zostanie zmierzony poziom witaminy D i w razie potrzeby zostanie on uregulowany suplementacją witaminy D.

Czas trwania nauki: Około 26 miesięcy

Wszystkie egzaminy i przygotowanie do studiów są dla uczestników bezpłatne.

Takie są wymagania uczestnictwa


© Adobe Stock


Potencjalni uczestnicy muszą spełniać następujące wymagania:

  • Masz od 18 do 28 lat
  • W ciągu ostatnich sześciu miesięcy zdiagnozowano u Ciebie cukrzycę typu 1
  • Jesteś nosicielem odpowiedniego wariantu genu HLA (będzie to sprawdzane podczas wstępnego badania przesiewowego)

Mimo spełnienia tych warunków, udział w Zostań Jeszcze nie gwarantowane.

Zarejestruj się tutaj bez zobowiązań i za darmo


Studia w tej praktyce odbywają się w Berlinie Pankow. © Klinika Diabetologiczna Dr. brązowy


Takie proste i nieskomplikowane teraz o tym Formularz internetowy Rejestr. Rejestracja nie jest obowiązkowa.

Kliknij tutaj, aby skorzystać z formularza kontaktowego.

Zespół badawczy skontaktuje się z Tobą tak szybko, jak to możliwe, aby omówić, czy kwalifikujesz się do tego badania.

W tej rozmowie możesz bezpiecznie zadać wszystkie pytania, a następnie zdecydować, czy chcesz w niej uczestniczyć, czy nie.

Tutaj znajdziesz więcej informacji.

READ  Niebezpieczeństwo w burgerach – ser topiony jest bardzo niezdrowy
Continue Reading

science

BepiColombo: Wenus traci jony węgla i tlenu

Published

on

BepiColombo: Wenus traci jony węgla i tlenu

Mówi się, że Wenus była kiedyś światem o klimacie umiarkowanym, takim jak Ziemia. Mówi się, że na jego powierzchni znajdowała się woda w stanie ciekłym. Dziś jest to płonąca, piekielna planeta, dusząca się chmurami dwutlenku węgla, z których spada kwas siarkowy. Sonda kosmiczna BepiColombo po raz pierwszy odkryła jony węgla i tlenu uciekające z atmosfery Wenus.






To jest węgiel „Chodzi o ciężkie jony, które zwykle poruszają się powoli, dlatego wciąż próbujemy zrozumieć związane z tym mechanizmy”.Dominique Delcour, astrofizyk z Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS) we Francji, powiedział: W komunikacie prasowym. Z drugiej strony ciężkie jony i cząsteczki, takie jak jony węgla, muszą w rzeczywistości pozostać związane.

Atmosfery planet są na ogół nieszczelnymi strukturami. Każdego dnia Ziemia traci około 90 ton materiału atmosferycznego. To nie wystarczy, aby wywrzeć wpływ. Jednakże przy pomocy tej wiedzy można tworzyć pochodne innych planet, aby lepiej je zrozumieć. „Możliwe, że wiatry elektrostatyczne odciągają ją od planety lub mogą zostać przyspieszone w wyniku procesów odśrodkowych”.– stwierdził Decourt.

Tajemnicze mechanizmy ucieczki

„Charakterystyka utraty ciężkich jonów i zrozumienie mechanizmów ucieczki na Wenus ma kluczowe znaczenie dla zrozumienia ewolucji atmosfery planety i tego, jak straciła ona całą swoją wodę”.– stwierdził Delcourt.




READ  Oto jak możesz dziś na żywo obejrzeć obrączkowe zaćmienie Słońca

To odkrycie, w połączeniu z wcześniejszymi ustaleniami dotyczącymi utraty wodoru na Wenus, może dostarczyć dowodów na transformację planety.

Wewnątrz nie ma pola magnetycznego

W przeciwieństwie do Ziemi, Wenus nie wytwarza pola magnetycznego wewnątrz planety. Ich pole magnetyczne jest wynikiem interakcji między naładowanymi cząstkami w górnych warstwach atmosfery Wenus a polami magnetycznymi i poruszającymi się jonami wiatru słonecznego. Rezultatem jest słaba magnetosfera w kształcie łzy, która kończy się wiatrem słonecznym.

Magnetosfera jest otoczona przez magnetosferę, która leży pomiędzy zewnętrzną granicą magnetosfery a sprężoną materią (wstrząs łukowy). Kosmiczny szok łukowy) Usytuowany. BepiColombo przeleciał przez ten obszar pomiędzy Wenus a Słońcem, ledwo muskając planetę. Instrumenty statku kosmicznego wykryły jony tlenu i węgla przyspieszone na tyle, aby uciec przed grawitacją Wenus.


Przyszłe misje powinny wypełnić luki w wiedzy

„Ostatnie wyniki sugerują, że ucieczka atmosferyczna z Wenus nie może w pełni wyjaśnić utraty historycznej zawartości wody”.Astrofizyk Moa Persson ze Szwedzkiego Instytutu Fizyki Kosmicznej stwierdziła w komunikacie prasowym.

„To badanie jest ważnym krokiem w kierunku odkrycia prawdy o historycznej ewolucji atmosfery Wenus. Dodatkowe misje pomogą wypełnić wiele luk”. W najbliższej przyszłości planowane są co najmniej trzy misje mające na celu zbadanie Wenus. Powinni lepiej zbadać mechanizm ucieczki, ale także wyjaśnić, czy Wenus jest nadal aktywna wulkanicznie. Powinni także lokalnie szukać możliwości życia w chmurach.

Uczyć się

Wyniki badań opublikowano 12 kwietnia 2024 roku w czasopiśmie Nature Astronomy: Obserwacje BepiColombo zimnego tlenu i jonów węgla po indukowanej stronie magnetosfery Wenus (Obserwacje zimnego tlenu i węgla dokonane przez BebeColombo po indukowanej stronie magnetosfery Wenus).


READ  Niebezpieczeństwo w burgerach – ser topiony jest bardzo niezdrowy

Continue Reading

Trending