Спин-стекло - новый материал, буквально позволяющий печатать искусственные нейронные сети

Нейронная сеть в спин-стеклеНа свете существует достаточно редкая форма материи, называемая спин-стеклом. Долгое время эта форма была чисто теоретическим понятием, но недавно группе исследователей из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, наконец, удалось создать спин-стекло в реальности, и, более того, при помощи технологии электронно-лучевой литографии изготовить один из вариантов искусственных нейронных сетей. Другими словами, спин-стекло можно использовать для изготовления алгоритмов, реализованных не в виде программного кода, а в виде аппаратных средств. А это, в свою очередь, позволит выполнять тяжелые вычислительные задачи, такие, как распознавание изображений, с минимальными затратами энергии.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Ученые впервые получили еще одно новое состояние материи - квантовую спин-жидкость

Квантовая спин-жидкостьНовое экзотическое состояние материи, возможность существования которого была обоснована теоретически более 50 лет назад, впервые в истории было получено в лабораторных условиях. Созданный исследователями из Гарвардского университета, этот материал называется квантовой спин-жидкостью, а его дальнейшее изучение и использование позволит создать ряд новых технологий, способных оказать большое влияние на дальнейшее развитие квантовых вычислений и коммуникаций.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Объединение сверхпроводимости со спинтроникой на границе двух материалов открывает совершенно новые перспективы

Экспериментальная установкаКогда два региона из сверхпроводящего материала разделены тонким слоем не сверхпроводящего материала, возникает известный квантовый эффект, эффект Джозефсона, благодаря которому два региона объединяются и действуют так, словно между ними нет разделительного слоя. А если материал разделительного слоя является полуметаллическим ферромагнетиком, то на этой границе возникает целый ряд весьма экзотических эффектов, объединяющих в себе многие свойства сверхпроводимости и спинтроники, которые могут быть использованы в будущих квантовых и спинтронных технологиях.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан самый стабильный магнит, состоящий из единственной молекулы

Молекулярный магнитКрошечные 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.
 | Опубликовано NanoMan | Подробнее | Комментарии: 0

Датчик на основе двумерного квантового кристалла станет новым инструментом охоты за темной материей

Квантовый кристалл из ионовСогласно существующим теориям таинственная темная материя должна буквально окружать нас, но она, эта материя, пока приносит лишь разочарование ученым, развернувшим масштабную охоту за различными видами гипотетических частиц-кандидатов. И недавно ученые-физики из американского Национального института стандартов и технологий (National Institute of Standards and Technology, NIST) разработали новый тип датчика частиц темной материи, в основе которого лежит своеобразный двумерный квантовый кристалл. Ученые надеются, что высочайшая чувствительность нового устройства позволит им в будущем "поймать за руку" определенные виды неуловимых ранее частиц.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Создан кубит нового типа, способный переключаться из режима хранения информации в режим быстрых вычислений

Структура кубита нового типаНапомним нашим читателям, что основным "стандартным" блоком квантового компьютера является квантовый бит, кубит, способный одновременно и хранить и обрабатывать содержащуюся в нем квантовую информацию. Однако, в силу пагубного влияния ряда факторов окружающей среды и массы других причин кубиты могут терять хрупкое состояние суперпозиции - записанную в них информацию и способность к выполнению квантовых логических операций. Решением этой проблемы могут стать кубиты нового типа, разработанные и проверенные учеными из университета Базеля (University of Basel) и Технического университета Эйндховена (TU Eindhoven). А главным отличием новых кубитов от традиционных является возможность их переключения электрическим способом из "медленного", но стабильного, режима хранения в режим проведения быстрых вычислений.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 0

При помощи новой технологии кубиты смогут хранить квантовую информацию в 10 тысяч раз дольше, чем это было возможно ранее

КубитБлагодаря усилиям научной группы, в которую входили ученые из разных стран и научных учреждений, была разработана технология, позволяющая квантовым битам или кубитам хранить квантовую информацию намного дольше, чем это было возможно ранее. С этой технологией время удержания информации составило 10 миллисекунд, что в 10 тысяч раз дольше времени предыдущего "рекорда", а ключевым моментом новой технологии является объединение спин-вращения и орбитального вращения атома, помещенного в специальные условия. Такое кардинальное повышение времени хранения информации имеет самые серьезные последствия для области квантовых информационных технологий, а кубиты нового типа станут одним из идеальных кандидатов для создания полноценных крупномасштабных квантовых компьютеров.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Исследователи научились записывать по два бита информации в единственном атоме

Движение электронаИсследователи из Технологического университета Дельфта, Нидерланды, разработали метод, позволяющий производить одновременное и независимое управление двумя типами магнетизма единственного атома. Данное достижение имеет очень важное значение для миниатюризации устройств хранения информации следующего поколения, ведь эта новая технология позволит сохранять по два бита данных в пределах одной крошечной ячейки памяти, в роли которой выступает отдельный атом.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Использование спин-конденсаторов позволит получить плотность хранения информации на уровне 100 терабайт на квадратный дюйм

Экспериментальная установкаГруппа ученых из университета Лидса, Великобритания, создала устройство, которое можно назвать спин-конденсатором, в недрах которого спин группы электронов (момент их вращения) может сохраняться на протяжении нескольких часов. Для сравнения, другие ранее созданные подобные устройства были способны сохранять спин электронов на протяжении лишь долей секунды. В будущем такие крошечные спин-конденсаторы могут стать основой высокоэффективных и экономичных устройств хранения информации, показатель информационной плотности которых будет находиться на уровне 100 терабайт на один квадратный дюйм площади.
 | Опубликовано Electronic | Подробнее | Комментарии: 3

Физики обнаружили новое квантовое явление - объединение спина и момента вращения квантовой частицы

Экспериментальная установкаПредставьте себе танцовщицу, вращающуюся на кончиках пальцев ног вокруг своей оси, при этом, сама танцовщица находится на вращающейся карусели. При некотором невезении для этой танцовщицы в определенный момент времени ее собственный момент вращения может сложиться с моментом вращения карусели, и на ее тело будет воздействовать нагрузка, которая может привести к травме. Ученые из Венского технологического университета (TU Wien) обнаружили, что подобное явление может возникать и в квантово-механических системах, а обнаружено это было в ходе эксперимента, в котором вращающийся вокруг своей оси нейтрон пересекал вращающееся магнитное поле.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

"Серфинг" на звуковых волнах - новый метод управления квантовым состоянием единственных электронов

Квантовое устройствоИсследователи из Кембриджского университета разработали новую технологию, основанную на использовании высокочастотных звуковых волн, которая позволяет управлять квантовым состоянием единственного электрона. При этом точность контроля и управления составляет чуть больше 99 процентов, что делает данное достижение значительным шагом на пути к созданию эффективных и надежных кремниевых квантовых вычислительных систем.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 0

Гибридные кубиты устраняют одну из главных проблем на пути создания практических квантовых компьютеров

Гибридный квантовый логический элементКвантовые компьютеры, которые используют загадочные эффекты квантовой механики для выполнения вычислительных операций, уже давно считаются перспективной заменой традиционным компьютерам. Квантовые биты, кубиты, которые могут находиться в большем количестве состояний, нежели биты обычного компьютера, обеспечат квантовому компьютеру такую производительность, что на определенных видах задач даже самые мощные из современных суперкомпьютеров будут выглядеть подобно первым калькуляторам по сравнению с современными компьютерами. Однако, эти же самые кубиты являются источником проблем, которые препятствуют скорому появлению масштабируемых квантовых компьютеров. Они, эти кубиты, одновременно должны быть достаточно малы, они должны обеспечивать быстрое время записи (инициализации состояния), чтения и максимально долгий период хранения квантовой информации.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученые впервые обнаружили магнитные монополи в среде холодного квантового газа

Монополь ЯнгаИзвестно, что магниты, имеющие форму шара, прямоугольника или подковы, всегда имеют по два магнитных полюса. И если разделить магнит на две части, вы получите два новых магнита с двумя полюсами. Однако, согласно некоторым физическим теориям, на свете могут существовать однополюсные магнитные образования, подобные электрическим зарядам, которые бывают или положительными, или отрицательными. Одно из таких магнитных образований, монополь Янга, может существовать с точки зрения физики высоких энергий, но никому из ученых еще не доводилось вживую "увидеть" этот монополь даже в лабораторных условиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 4

Компания Intel сделала самый маленький квантовый вычислительный чип со спин-кубитами

Квантовый чип компании IntelСпециалисты компании Intel, специализирующиеся в области квантовых вычислений, начали тестирование нового крошечного квантового чипа с кубитами на базе спин-эффекта. Этот чип был изготовлен на фабрике компании D1D Fab в Орегоне при помощи тех же самых кремниевых технологии, которые используются для производства миллиардов экземпляров компьютерных чипов. И этот чип является самой маленькой квантовой вычислительной системой, когда-либо созданной специалистами компании Intel.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 1

Ученым впервые удалось "приготовить" квантовую спин-жидкость

Экспериментальная установкаВ 1987 году Пол В. Андерсон (Paul W. Anderson), Лауреат Нобелевской премии в области физики, выдвинул предположение, что явление высокотемпературной сверхпроводимости может быть связано с экзотическим квантовым состоянием материи, известным как квантовая спин-жидкость. В таком состоянии магнитные моменты частичек материи ведут себя подобно жидкости, однако, такая жидкость не "замерзает" даже при температуре абсолютного нуля. Подобные экзотические состояния материи считаются перспективными кандидатами для их использования в квантовых вычислительных системах, однако, до последнего момента времени ученым не удавалось получить спин-жидкость, подходящую для ее использования в различных квантовых технологиях.
 | Опубликовано Informatic | Подробнее | Комментарии: 2