Вопрос: какова ситуация в разработке первого полезного квантового компьютера?
Ответ: гонка за созданием первого полезного квантового компьютера идёт полным ходом и может революционизировать мир, открыв совершенно новые возможности — от медицины до логистики грузоперевозок. Технологические компании стремятся первыми достичь успеха. Например, Microsoft анонсировала свой первый квантовый чип в феврале, всего за несколько дней до прорыва Google в области квантовой коррекции ошибок.
Вопрос: какие новые решения используют компании в этой гонке?
Ответ: по мере нарастания конкуренции компании обращаются к новому ультрахолодному решению — нейтральным атомам, которые Технологический университет Суинбёрна изучает уже два десятилетия.
Вопрос: кто такой Тапио Симула и чем он занимается?
Ответ: Тапио Симула — эксперт по квантовым технологиям в Технологическом университете Суинбёрна. Он объясняет, что такое нейтральные атомы и почему они играют ключевую роль в нашем квантовом будущем.
Вопрос: что такое нейтральные атомы?
Ответ: атомы лежат в основе всей химии, поскольку они образуют основу элементов и их взаимодействий. Нейтральный атом — это атом, в котором количество протонов (положительно заряженных частиц) равно количеству электронов (отрицательно заряженных частиц). Этот баланс приводит к отсутствию общего электрического заряда, что делает атом электрически нейтральным.
Вопрос: почему нейтральные атомы важны для квантового будущего?
Ответ: нейтральные атомы открывают большие возможности для нашего квантового будущего, особенно когда их охлаждают до ультранизких температур.
Тапио Симула объясняет: «Типичный эксперимент с холодными атомами берёт небольшое облако нейтральных атомов — в миллионы раз тоньше воздуха — и левитирует его внутри вакуумной камеры с помощью оптики и магнитных полей».
Затем на атомы направляют лазерные лучи, чтобы, парадоксально, охладить их до невероятно близких к абсолютному нулю температур. В этот момент они перестают описываться классической ньютоновской физикой, и законы квантовой механики открывают мир новых возможностей.
Вопрос: как используются ультрахолодные нейтральные атомы?
Ответ: ультрахолодные нейтральные атомы используются для создания революционных технологий, включая самые точные атомные часы в мире, сверхчувствительные квантовые датчики и современные квантовые компьютеры.
В Центре оптических наук Технологического университета Суинбёрна есть три исследовательские лаборатории по изучению холодных атомов, посвящённые экспериментальным исследованиям.
Исследования профессора Симулы показали многообещающие результаты в физике квантовых вихрей в сверхтекучих жидкостях — жидкостях, которые могут реализовать безапелляционную транспортировку энергии.
«Некоторые из них могут быть использованы в качестве квантовых битов информации в квантовом компьютере, подобном тому, над которым работает Microsoft», — говорит Симула.
Вопрос: какова роль нейтральных атомов в разработке квантовых компьютеров?
Ответ: нейтральные атомы — это новый игрок на рынке, который может стать ключом к нашим мечтам о квантовых вычислениях. Крупные технологические компании, включая Google, IBM и Microsoft, сотрудничают с разработчиками квантовых компьютеров на основе нейтральных атомов.
Будущее квантовых технологий в мире будет связано с сочетанием квантовых вычислений, сенсоринга и связи, говорит профессор Симула.
quantum error correction.”,”As the race heats up, companies are turning to a new ultracold solution—neutral atoms—which Swinburne University of Technology has been exploring and making discoveries in for two decades.”,”Swinburne quantum expert Associate Professor Tapio Simula explains what neutral atoms are and what makes them a key player in our quantum future.”,”Atoms underpin all of chemistry, as they form the basis of elements and their interactions. A neutral atom is an atom where the number of protons (positively charged particles) equals the number of electrons (negatively charged particles). This balance results in no overall electrical charge, making the atom electrically neutral.”,”For our quantum future, neutral atoms hold great opportunities and are the most useful when cooled down to ultralow temperatures.”,”\”A typical cold atom experiment takes a small cloud of neutral atoms—millions of times thinner than air—and levitates it inside a vacuum chamber using optics and magnetic fields,\” explains Associate Professor Simula.”,”\”Then laser beams are fired at the atoms to, counterintuitively, cool the atoms incredibly close to absolute zero. At this point, they can no longer be described using classical Newtonian physics.”,”\”From here, the laws of quantum mechanics open a world of new opportunities, with experimentalists using these ultracold neutral atom platforms to study the fundamental laws of physics.\””,”Ultracold neutral atoms are used for building game-changing technologies, including the world’s most accurate atomic clocks, ultra-sensitive quantum sensors, and state-of-the-art quantum computers.”,”Within the Optical Sciences Center at Swinburne University of Technology, there are three cold atoms research laboratories dedicated to experimental studies.”,”There, Associate Professor Simula’s research has shown promise in the physics of quantum vortices in superfluids—fluids that may realize lossless transport of energy.”,”\”These tiny quantum cyclones have deep connections to a diversity of phenomena ranging from high-temperature superconductivity to the physics of rotating neutron stars.”,”\”Some of them could even be used as quantum bits of information in a quantum computer, like the one Microsoft is working on.\””,”Neutral atoms are the new player in town that could be the key to our quantum computing dreams, with big tech companies including Google, IBM and Microsoft now partnering with neutral atom quantum computer developers.”,”The world’s quantum future will be unlocked with a combination of quantum computing, sensing and communication, says Associate Professor Simula.”,”\”All of these developers are spin-off companies spawning out of cold atoms research laboratories similar to those housed at Swinburne where groundbreaking ultracold atoms research has been conducted already for two decades.\””,”\”While quantum computers do exist, they’re still in their infancy. But they promise huge potential to transform logistics, medtech and more.\””,”\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tProvided by\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\tSwinburne University of Technology\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\n\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t\t”,”\n\t\t\t\t\t\t\tMore from Quantum Physics\n\t\t\t\t\t\t “]’>Источник