29.03.2022 16:15
Новости.
Просмотров всего: 12605; сегодня: 1.

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:

В Петербурге завершились съемки фильма «Блокадный Трезорка»
18.04.2024 18:13 Новости
В Петербурге завершились съемки фильма «Блокадный Трезорка»
Киностудия «Ленфильм» завершила съемки нового короткометражного фильма – «Блокадный Трезорка». Картина создается по мотивам одноименного рассказа петербургского писателя Александра Смирнова при поддержке Комитета по культуре Санкт-Петербурга. В годы блокады Ленинграда произошло немало удивительных...
Исторические памятники в московских парках
18.04.2024 09:02 Новости
Исторические памятники в московских парках
Столичные парки не просто места для прогулок и досуга: многие из них хранят память о царях, графах, меценатах и советских воинах.  Деревянный домик Петра I, «Грот», украшенный ракушками со всего мира, и березы партизан — столичные парки представляют собой своего...
Завтра стартует субботник по благоустройству воинских захоронений
17.04.2024 18:08 Новости
Завтра стартует субботник по благоустройству воинских захоронений
18 апреля стартует всероссийский субботник по благоустройству памятных мест и воинских захоронений. Волонтеры приведут в порядок памятные места, посвященные защитникам Отечества, мирным гражданам, погибшим от рук нацистов в годы войны. Традиционно накануне Дня Победы «Единая Россия» и...
Как не попасть в сети кибермошенников
17.04.2024 16:24 Интервью, мнения
Как не попасть в сети кибермошенников
О профессиональной работе Следственного Комитета РФ по раскрытию сложных, тщательно замаскированных киберпреступлений рассказывается в очерке Александра Звягинцева, Заслуженного юриста РФ, Заслуженного работника прокуратуры РФ, секретаря Союза писателей РФ, заместителя директора Института...
Куда уехать от сезонной аллергии рассказали туроператоры
17.04.2024 10:36 Аналитика
Куда уехать от сезонной аллергии рассказали туроператоры
Для одних людей май-июнь – прекрасное время цветения, для аллергиков же – страшный сон. Куда можно уехать в путешествие, чтобы переждать сезонное явление, рассказали туроператоры. Эксперты назвали и санатории, в которых есть программы для лечения аллергических заболеваний...