Группа исследователей из китайского Научно-технического университета и китайской Академии Наук добились успеха в реализации протокола на основе эффекта бесшумного фотонного эха (noiseless photon echo, NLPE). Уровень шумов при работе нового протокола снижен в 670 раз по сравнению со всеми другими методами и это может быть использовано для создания высоконадежной квантовой оптической памяти и квантовых коммуникационных систем, способных передавать данные на очень большие расстояния.

Группа исследователей из Национальной лаборатории Ок-Ридж, Стэнфордского университета и университета Пурду, разработала структуру и продемонстрировала функционирование новой полностью квантовой локальной сети (Quantum Local Area Network, QLAN). Эта сеть позволяет корректировать ошибки в режиме реального времени и обмениваться информацией между узлами, находящимися в разных местах, при помощи пар запутанных фотонов, циркулирующих по оптоволокну.

Различные виды сложных математических преобразований, таких, к примеру, как преобразование Фурье, достаточно широко используются в самых различных областях для обработки данных со всевозможных датчиков, данных фотоизображений и видеосъемки. Однако в большинстве случаев такие преобразования выполняются при помощи достаточно традиционных процессоров, ограниченных собственной вычислительной мощностью. И в особо тяжелых случаях, к примеру, при увеличении объема потока информации или увеличении размеров обрабатываемых изображений, даже использование специализированных высокопроизводительных DSP-процессоров не обеспечивает необходимого результата. Выходом из таких ситуаций может стать использование оптических процессоров, способных выполнять буквально со скоростью света любую математическую обработку, невзирая на уровень ее сложности.

Крошечные магниты, состоящие всего из единственной молекулы, имеют огромный потенциал для их использования в технологиях записи и хранения информации, ведь возможность записи одного бита информации в одну молекулу позволит кардинально увеличить емкость хранилищ наших компьютеров. И недавно ученым из университета Оттавы, Канада, удалось синтезировать молекулу-магнит, точнее целую сложную молекулярную систему, обладающую рекордным значением показателя магнитной жесткости, что делает эту молекулу самым стабильным молекулярным магнитом на сегодняшний день. А основой этой молекулы являются атомы некоторых редкоземельных металлов и весьма своеобразные молекулярные "мосты" на базе атомов азота.

Квантовые компьютеры работают, используя в своих целях странные законы мира квантовой физики, что дает им огромную вычислительную мощность и скорость. Информация в таких компьютерах хранится и обрабатывается в квантовых битах (кубитах), которые чем-то напоминают биты обычных компьютеров, но которые могут функционировать весьма экзотическим образом. В основе принципа работы квантового компьютера лежит явление квантовой запутанности, которое позволяет связать кубиты между собой и сформировать квантовые цепи, реализующие необходимый алгоритм обработки информации.

Когда мы слышим или читаем термин ДНК, то на ум сразу же приходит спиралевидная структура, состоящая из двух цепочек органических молекул, в которой закодирована вся наша генетическая информация. Эта информация заключена в последовательности оснований, базовых видов органических молекул, которые соединяются друг с другом, формируя как каждую цепочку, так и связи между основаниями параллельных цепочек. Ученым уже давно известно, что механизм, лежащий в основе структуры молекул ДНК можно использовать для выполнения сложных математических вычислений, и эти знания в свое время легли в основу относительно нового направления так называемых ДНК-вычислений.

Астрономия отличается от всех других областей наук в первую очередь тем, что у ученых имеется всего только один основной объект для исследований. Несмотря на то, что в глубинах космического пространства расположено множество объектов, за которыми можно вести наблюдения, астрономы не имеют возможности заглянуть в какие-нибудь другие параллельные Вселенные, определить совпадения или различия между двумя ветвями эволюции. Тем не менее, современные вычислительные технологии уже позволяют создавать масштабные компьютерные модели нашей Вселенной. И путем изменения различных параметров таких моделей астрономы могут увидеть, к примеру, какую роль играет в нашей Вселенной темная материя и темная энергия. И если ваш компьютер обладает достаточно большим объемом свободного дискового пространства, вы даже можете загрузить себе самую большую и самую сложную модель, став обладателем собственной "карманной Вселенной".

На страницах нашего сайта мы часто рассказывали о различных вариантах нейрокомпьютерных интерфейсов (brain-computer interface, BCI), которые выступают связующим звеном между компьютером и головным мозгом человека. Такие интерфейсы уже используются для восстановления потерянных функций у людей с ограниченными возможностями, для реализации технологий так называемого "мыслеуправления" различными устройствами и т.п. И в будущем такие интерфейсы могут стать еще более эффективными благодаря разработке новых крошечных датчиков-имплантатов.

В настоящее время идет повсеместное развертывание новых сетей сотовой связи стандарта 5G, но ученые из различных организаций уже достаточно давно занимаются разработкой коммуникационных технологий последующего поколения. И недавно, исследователи из компании LG и института Фраунгофера продемонстрировали передачу данных при помощи 6G-технологий на рекордное на сегодняшний день расстояние.

Группа швейцарских исследователей из Университета прикладных наук Восточной Швейцарии (Graubuenden University of Applied Sciences) объявила о завершении вычисления значения числа Пи, одной из базовых математических констант, с точностью, значительно превышающей нынешний мировой рекорд. Последние вычисления производились швейцарцами при помощи мощного суперкомпьютера, которому потребовалось 108 суток и 9 часов для получения результата, содержащего 62.8 триллиона знаков после запятой.

Группа исследователей из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) и Колумбийского университета нашла новый способ выполнения сложных квантовых алгоритмов на традиционном компьютере. Обычно расчеты подобных алгоритмов требуют использования реальных квантовых компьютеров, которые демонстрируют так называемое квантовое ускорение, но разработанный новый метод позволяет с достаточно высокой эффективностью моделировать на обычном компьютере поведение ряда алгоритмов, относящихся к классу вариационных квантовых алгоритмов.

Квантовый компьютер Sycamore компании Google был использован учеными в качестве базы для создания так называемого пространственно-временного кристалла, представляющего собой новое состояние материи, нарушающее все основные законы традиционной термодинамики. К сожалению, данное достижение, несмотря на некоторые намеки в наименовании кристалла, еще не позволит специалистам компании Google построить в ближайшем времени ни машину времени, ни другие экзотические устройства, являющиеся сейчас лишь предметом научной фантастики.

В квантовых и обычных коммуникационных сетях информация переносится при помощи фотонов, частиц света. Для извлечения информации, переносимой фотоном, требуется его поглощение детектором, что подразумевает уничтожение, как самого фотона, так и переносимой им информации. Однако, в ряде случаев, в частности, в квантовых вычислениях, часто требуется неразрушающее детектирование фотонов во время движения с целью проверки того, достиг ли фотон (и информация) пункта его назначения. Такое отслеживание, в теории, может сделать квантовые вычислительные системы еще быстрее, а квантовые коммуникационные сети - надежней и стабильней.

Японские инженеры недавно установили новый абсолютный рекорд по скорости передачи данных через оптическое волокно, который составил 319 терабит в секунду. При этом, рекордная скорость передачи данных была получена на дальности в 3000 километров по существующим оптоволоконным линиям, что говорит о совместимости новой технологии с существующей коммуникационной инфраструктурой. Отметим, что новый рекорд почти в два раза превышает рекорд, установленный только в прошлом году, который составлял 178 TB/с, и в семь раз более ранний рекорд в 44.2 TB/с, полученный при помощи специализированного фотонного чипа.

Группа исследователей из Китайского университета науки и технологий (University of Science and Technology of China), совместно с их коллегами из нескольких других китайских научных учреждений, достигла знаменательной вехи на пути к созданию универсального программируемого квантового компьютера. Не так давно созданный ими компьютер Zuchongzhi, в составе которого насчитывается 66 кубитов, продемонстрировал производительность в 100 - 1000 раз превышающую производительность ближайших конкурентов.