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Réseau local pour un ordinateur quantique

05.03.2020

Les systèmes cryogéniques volumineux des ordinateurs quantiques modernes, par définition, ne peuvent pas accueillir des centaines ou plus de qubits. Le système s'avérera trop grand - la taille d'une pièce ou même d'une maison. La solution peut être la création de clusters. Il reste à résoudre le problème de la connexion en réseau des systèmes dans un cluster avec la préservation de l'intrication quantique. Pour ce faire, des physiciens zurichois ont pu créer un réseau local quantique expérimental.

Un groupe de physiciens de l'ETH Zurich (ETH Zurich) a démontré une ligne quantique micro-onde de cinq mètres de long. C'est la plus longue ligne de ce type à ce jour. Il peut être utilisé à la fois pour les futurs réseaux d'ordinateurs quantiques et pour des expériences dans le domaine de la recherche fondamentale en physique quantique.

La ligne hyperfréquence est un guide d'onde métallique entre deux processeurs quantiques. Comme les processeurs quantiques, le guide d'ondes est refroidi par de l'hélium liquide à une température de -273,15 °C. Le guide d'onde est séparé du milieu extérieur par une enveloppe en cuivre multicouche dont le poids est d'un quart de tonne. Cela vous permet de maintenir la température au niveau bas requis. Ces basses températures sont nécessaires pour éliminer les perturbations thermiques qui violent l'état de superposition des quanta et conduisent à des erreurs de calcul.

Une ligne de communication entre les processeurs quantiques est nécessaire pour échanger des états de superposition entre eux ou pour créer un enchevêtrement afin qu'un cluster quantique fonctionne comme un ordinateur quantique unique. L'intrication est réalisée à l'aide de photons de rayonnement micro-ondes. Le générateur dans un système émet un photon, qui surmonte la distance à travers le guide d'ondes et est reçu par le second système. Des expériences avec une ligne hyperfréquence de 5 mètres ont montré que dans le processus de transmission de photons, les qubits dans les systèmes couplés étaient soumis à une décohérence minimale (inadéquation).

En parallèle, les physiciens ont créé une ligne de 10 mètres et envisagent de créer une ligne de communication quantique de 30 mètres. Une ligne de 10 mètres de long a déjà été créée et testée par refroidissement, mais aucune expérimentation n'a encore été faite dessus. Une ligne de 30 mètres de long sera créée ultérieurement. Si la même conception du boîtier d'isolation thermique est mise en œuvre, une tonne et demie de cuivre sera nécessaire pour cela. Évidemment, il reste du travail à faire sur le schéma d'isolation thermique.

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Dernières nouvelles de la science et de la technologie, nouvelle électronique :

L'existence d'une règle d'entropie pour l'intrication quantique a été prouvée 09.05.2024

La mécanique quantique continue de nous étonner avec ses phénomènes mystérieux et ses découvertes inattendues. Récemment, Bartosz Regula du RIKEN Center for Quantum Computing et Ludovico Lamy de l'Université d'Amsterdam ont présenté une nouvelle découverte concernant l'intrication quantique et sa relation avec l'entropie. L'intrication quantique joue un rôle important dans la science et la technologie modernes de l'information quantique. Cependant, la complexité de sa structure rend sa compréhension et sa gestion difficiles. La découverte de Regulus et Lamy montre que l'intrication quantique suit une règle d'entropie similaire à celle des systèmes classiques. Cette découverte ouvre de nouvelles perspectives dans le domaine de la science et de la technologie de l’information quantique, approfondissant notre compréhension de l’intrication quantique et de son lien avec la thermodynamique. Les résultats de l'étude indiquent la possibilité d'une réversibilité des transformations d'intrication, ce qui pourrait grandement simplifier leur utilisation dans diverses technologies quantiques. Ouvrir une nouvelle règle ...>>

Mini climatiseur Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

L'été est une période de détente et de voyage, mais souvent la chaleur peut transformer cette période en un tourment insupportable. Découvrez un nouveau produit de Sony - le mini-climatiseur Reon Pocket 5, qui promet de rendre l'été plus confortable pour ses utilisateurs. Sony a introduit un appareil unique - le mini-conditionneur Reon Pocket 5, qui assure le refroidissement du corps pendant les journées chaudes. Grâce à lui, les utilisateurs peuvent profiter de la fraîcheur à tout moment et en tout lieu en le portant simplement autour du cou. Ce mini-climatiseur est équipé d'un réglage automatique des modes de fonctionnement, ainsi que de capteurs de température et d'humidité. Grâce à des technologies innovantes, Reon Pocket 5 ajuste son fonctionnement en fonction de l'activité de l'utilisateur et des conditions environnementales. Les utilisateurs peuvent facilement régler la température à l'aide d'une application mobile dédiée connectée via Bluetooth. De plus, des T-shirts et des shorts spécialement conçus sont disponibles pour plus de commodité, auxquels un mini climatiseur peut être attaché. L'appareil peut oh ...>>

L'énergie de l'espace pour Starship 08.05.2024

La production d’énergie solaire dans l’espace devient de plus en plus réalisable avec l’avènement de nouvelles technologies et le développement de programmes spatiaux. Le patron de la startup Virtus Solis a partagé sa vision d'utiliser le Starship de SpaceX pour créer des centrales électriques orbitales capables d'alimenter la Terre. La startup Virtus Solis a dévoilé un projet ambitieux visant à créer des centrales électriques orbitales utilisant le Starship de SpaceX. Cette idée pourrait changer considérablement le domaine de la production d’énergie solaire, la rendant plus accessible et moins chère. L'essentiel du plan de la startup est de réduire le coût du lancement de satellites dans l'espace à l'aide de Starship. Cette avancée technologique devrait rendre la production d’énergie solaire dans l’espace plus compétitive par rapport aux sources d’énergie traditionnelles. Virtual Solis prévoit de construire de grands panneaux photovoltaïques en orbite, en utilisant Starship pour livrer l'équipement nécessaire. Cependant, l'un des principaux défis ...>>

Nouvelle méthode pour créer des batteries puissantes 08.05.2024

Avec le développement de la technologie et l’utilisation croissante de l’électronique, la question de la création de sources d’énergie efficaces et sûres devient de plus en plus urgente. Des chercheurs de l'Université du Queensland ont dévoilé une nouvelle approche pour créer des batteries à base de zinc de haute puissance qui pourraient changer le paysage de l'industrie énergétique. L’un des principaux problèmes des piles rechargeables traditionnelles à base d’eau était leur faible tension, qui limitait leur utilisation dans les appareils modernes. Mais grâce à une nouvelle méthode développée par des scientifiques, cet inconvénient a été surmonté avec succès. Dans le cadre de leurs recherches, les scientifiques se sont tournés vers un composé organique spécial : le catéchol. Il s’est avéré être un composant important capable d’améliorer la stabilité de la batterie et d’augmenter son efficacité. Cette approche a conduit à une augmentation significative de la tension des batteries zinc-ion, les rendant ainsi plus compétitives. Selon les scientifiques, ces batteries présentent plusieurs avantages. Ils ont b ...>>

Teneur en alcool de la bière chaude 07.05.2024

La bière, en tant que l'une des boissons alcoolisées les plus courantes, a son propre goût unique, qui peut changer en fonction de la température de consommation. Une nouvelle étude menée par une équipe internationale de scientifiques a révélé que la température de la bière a un impact significatif sur la perception du goût alcoolisé. L'étude, dirigée par le spécialiste des matériaux Lei Jiang, a révélé qu'à différentes températures, les molécules d'éthanol et d'eau forment différents types d'amas, ce qui affecte la perception du goût de l'alcool. À basse température, des amas plus pyramidaux se forment, ce qui réduit le piquant du goût « éthanol » et rend la boisson moins alcoolisée. Au contraire, à mesure que la température augmente, les grappes ressemblent davantage à des chaînes, ce qui donne lieu à un goût alcoolique plus prononcé. Cela explique pourquoi le goût de certaines boissons alcoolisées, comme le baijiu, peut changer en fonction de la température. Les données obtenues ouvrent de nouvelles perspectives pour les fabricants de boissons, ...>>

Nouvelles aléatoires de l'Archive

Le chauffe-eau le plus rapide au monde 21.05.2018

Les scientifiques ont utilisé l'un des lasers à rayons X les plus puissants au monde, le Linac Coherent Light Source (LCLS), pour chauffer l'eau de la température normale à 100 XNUMX degrés Celsius en moins d'un dixième de picoseconde. Grâce à cela, le laser LCLS peut être appelé le "chauffe-eau" le plus rapide au monde, capable de mettre de l'eau dans un état exotique de la matière, à travers lequel les scientifiques tentent d'apprendre quelque chose de nouveau sur les propriétés de l'une des substances les plus étudiées. sur Terre.

Des impulsions ultracourtes de rayons X, produites par un laser à électrons libres LCLS, visaient l'eau s'écoulant en un mince filet. Le processus de chauffage de l'eau dans ce cas est fondamentalement différent de son chauffage avec un appareil de chauffage traditionnel. Les rayons X éliminent les électrons libres des molécules d'eau, ce qui perturbe l'équilibre des charges électriques. Les atomes qui ont perdu un électron commencent à se repousser et à accélérer à des vitesses élevées, ce qui équivaut à une augmentation de leur température.

Grâce aux processus décrits ci-dessus, en moins de 75 femtosecondes (0.000 000 000 000 075 secondes), l'eau passe d'un état liquide à un état plasma. Rappelons à nos lecteurs que le plasma est une sorte de gaz constitué d'électrons libres et d'ions. Mais le plus intéressant est que l'eau, qui s'est déjà transformée en plasma, continue d'être à l'état liquide pendant une courte période, car les atomes n'ont tout simplement pas eu le temps de s'envoler, formant un nuage de gaz.

Des mesures effectuées par des scientifiques montrent que l'eau conserve sa structure pendant 25 femtosecondes après avoir été « frappée » par une impulsion laser. Mais déjà après 75 femtosecondes, la structure de l'eau subit des changements drastiques. À l'heure actuelle, les scientifiques travaillent sur un modèle mathématique des processus qui se produisent dans l'eau lors de transformations aussi rapides, et la présence d'un tel modèle pourra éclairer à l'avenir certains autres phénomènes auxquels l'eau participe.

Les scientifiques pensent que de l'eau dans un état similaire peut se trouver quelque part dans les entrailles de planètes gazeuses géantes comme Jupiter. Mais nulle part sur Terre les conditions ne sont propices pour que l'eau y existe à l'état de "plasma liquide".

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