Портал | Содержание | О нас | Пишите | Новости | Голосование | Топ-лист | Дискуссия Rambler's Top100

TopList Яндекс цитирования

НОВОСТИ
"РУССКОГО ПЕРЕПЛЕТА"

ЛИТЕРАТУРА

Новости русской культуры

Афиша

К читателю

Содержание

Публицистика

"Курск"

Кавказ

Балканы

Проза

Поэзия

Драматургия

Искания и размышления

Критика

Сомнения и споры

Новые книги

У нас в гостях

Издательство

Книжная лавка

Журнальный зал

ОБОЗРЕНИЯ

"Классики и современники"

"Слово о..."

"Тайная история творений"

"Книга писем"

"Кошачий ящик"

"Золотые прииски"

"Сердитые стрелы"

КУЛЬТУРА

Афиша

Новые передвжиники

Фотогалерея

Музыка

"Неизвестные" музеи

Риторика

Русские храмы и монастыри

Видеоархив

ФИЛОСОФИЯ

Современная русская мысль

Искания и размышления

ИСТОРИЯ

История России

История в МГУ

Слово о полку Игореве

Хронология и парахронология

Астрономия и Хронология

Альмагест

Запечатленная Россия

Сталиниана

ФОРУМЫ

Дискуссионный клуб

Научный форум

Форум "Русская идея"

Форум "Курск"

Исторический форум

Детский форум

КЛУБЫ

Пятничные вечера

Клуб любителей творчества Достоевского

Клуб любителей творчества Гайто Газданова

Энциклопедия Андрея Платонова

Мастерская перевода

КОНКУРСЫ

За вклад в русскую культуру публикациями в Интернете

Литературный конкурс

Читательский конкурс

Илья-Премия

ДЕТЯМ

Электронные пампасы

Фантастика

Форум

АРХИВ

Текущий

2003

2002

2001

2000

1999

Фотоархив

Все фотоматериалы


Новости
"Русский переплет" зарегистрирован как СМИ. Свидетельство о регистрации в Министерстве печати РФ: Эл. #77-4362 от
5 февраля 2001 года. При полном или частичном использовании
материалов ссылка на www.pereplet.ru обязательна.

Тип запроса: "И" "Или"

20.05.2002
10:57

Компьютер на кольцах Ааронова-Бома

    При конструировании квантовых компьютеров особое внимание уделяется макроскопическим квантовым эффектам. Структуры компьютера, основанные на этих эффектах, имеют микронные размеры и вполне реализуемы с помощью современной технологии. В 1999 году прогремело сообщение об изготовлении и исследовании квантового бита (кубита) на основе эффекта Джозефсона [1]. В качестве кубита использовались два зарядовых состояния: наличие или отсутствие дополнительной куперовской пары в сегменте джозефсоновского кольца. Строго говоря, эта система не является идеальным кубитом, поскольку не имеет двух собственных состояний при одинаковых внешних условиях. Быстрое "замешивание" этих состояний происходит только при неадиабатическом воздействии на систему, которое не позволяет четко контролировать когерентность. До сих пор нет сообщений об изготовлении двух кубитов и проведении двухкубитных квантовых операций с ними.

    Конструкция квантового компьютера, основанного на кольцах Ааронова-Бома [2,3], родилась в содружестве итальянских и турецких физиков, среди которых И.О.Кулик, бывший сотрудник Физико-технического института низких температур в Харькове, автор одной из основополагающих работ в области одноэлектроники, работает сейчас в Анкаре.

    Эффект Ааронова-Бома состоит в том, что электрон, пролетающий по кольцу, помещенному во внешнее магнитное поле, набирает дополнительную фазу, обусловленную действием векторного потенциала. Если посчитать магнитный поток, пронизывающий кольцо, который обеспечивает набег фазы 2?, то он оказывается равным кванту магнитного потока Ааронова-Бома, равному Ф0= hc/e. Этот квант вдвое больше кванта Абрикосова Ф1= hc/2e для свехпроводящего кольца или вихря просто из-за того, что заряд куперовской пары равен двум зарядам электрона. Если внешний магнитный поток равен целому числу квантов Ф0, что обеспечивает наличие конструктивной интерференции, и длина фазовой когерентности, обусловленная рассеянием, превосходит периметр кольца, то в нем наблюдается так называемый незатухающий ток (persistent current). Не то, чтобы он совсем не затухает, но затухание может быть значительно уменьшено. Особенно это касается случая, когда энергия кольца с током меньше энергии кольца без тока. Именно такую ситуацию предлагают использовать авторы.

    Устройство кубита приведено на рис.1(в заголовке новости). Главный элемент - проводящее кольцо, разделенное туннельными контактами на три равных части. Кольцо пронизывает квант потока Ф1= hc/2e, образованный вихрем Абрикосова в сверхпроводящей фольге (S) с отверстием и сконцентрированный ферромагнетиком (F). Гамильтониан системы представляет собой обычный гамильтониан, описывающий одноэлектронные перескоки между частями кольца. Единственное отличие состоит в том, что при этом надо учитывать набег фазы. Низшее собственное состояние системы является вырожденным по орбитальному моменту ( 1 - ток по часовой стрелке |0> и против часовой стрелки |1>). Выше по энергии находится состояние с нулевым током |aux>, которое является вспомогательным при проведении операций с кубитами. Для этого используется внешнее электрическое поле (кольцо помещено между двумя электродами) и внешнее магнитное поле, изменяющее магнитный поток через кольцо. Масштаб энергий (и, следовательно, предельная скорость выполнения операций) определяется вероятностью туннелирования электрона между частями кольца. Это время вполне может быть доведено до 1пс. Температура при этом должна быть меньше 1К. Электрическое поле, в которое помещено кольцо, должно быть строго определенным. Иначе вспомогательное бестоковое состояние |aux> не опустошается при проведении операций с кубитом (состояния |0> и |1>).

    wpeB.jpg (6736 bytes)Рис. 2.

    Интересно предложение по реализации операции CNOT с двумя кубитами (рис.2). Это, как известно, самое слабое звено в большинстве конструкций твердотельных квантовых компьютеров. Предлагается окружить управляющий кубит и дополнительный компенсирующий абрикосовский квант потока F (знак на картинке, видимо, должен быть +) кольцом, полный магнитный поток через который равен нулю. Кольцо может быть сверхпроводящим. С учетом того, что в состояниях кубита |0> и |1> собственный магнитный поток кубитного кольца равен Ф0, магнитное поле Н в области холловского датчика либо наводится, либо нет. Если наводится, то холловская эдс производит переворот состояния управляемого кубита. В противном случае состояние управляемого кубита не изменяется.

    Статья, по признанию и самих авторов, "сыровата". Явно она предназначена для того, чтобы "застолбить", вне сомнения, перспективную идею.

    1. Y.Nakamura, Yu.A.Pashkin, and J.S.Tsai. Nature 398 786 (1999).
    2. A.Barone, T.Hakioglu, and I.O.Kulik.http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0203038
    3. I.O.Kulik, A.Barone, and T.Hakioglu.http://xxx.lanl.gov/abs/cond-mat/0203313

    ПЕРСТ

Выскажите свое мнение на:

20.05.2002
10:54

Тайвань устремился вдогонку за МОЗУ

20.05.2002
10:52

Нанотрубки взрываются от фотовспышки

20.05.2002
10:51

К вопросу о прочности углеродных нанотрубок

20.05.2002
10:49

Высокая плотность критического тока в MgB2/Ta/Cu проводах

20.05.2002
10:48

Планы Navy. Морские мины повторят судьбу легкомысленных мотыльков

20.05.2002
10:46

Новый взгляд на анизотропию сверхпроводящей щели в Bi2Sr2CaCu2O8+d

20.05.2002
10:43

В углеродных нанотрубках ИФТТ РАН достигнуто 1вес.% насыщение водородом

20.05.2002
08:44

Высокопроизводительные алгоритмы для кластеров

20.05.2002
08:30

Космический календарь. 20 мая

19.05.2002
22:33

Секреты бессонницы

19.05.2002
15:41

В Росавиакосмосе сомневаются, что успеют найти третьего космического туриста

19.05.2002
15:38

Космический календарь. 19 мая

18.05.2002
14:41

Надежда Горлова "Вано, Сосо и убитые"

18.05.2002
14:17

Создается латиноамериканское космическое агентство

18.05.2002
14:16

На МКС восстановлена работа электролизной установки "Электрон"

18.05.2002
13:52

Изборано руководство Аэрокосмического общества Украины

18.05.2002
13:51

Кадровые изменения в Росавиакосмосе

18.05.2002
13:50

По предварительным данным авария на Байконуре произошла из-за перегрузки крыши

18.05.2002
13:49

Магомед Толбоев готовится к прыжку из стратосферы

<< 2271|2272|2273|2274|2275|2276|2277|2278|2279|2280 >>

НАУКА

Новости

Научный форум

Почему молчит Вселенная?

Парниковая катастрофа

Хронология и парахронология

История и астрономия

Альмагест

Наука и культура

2000-2002
Научно-популярный журнал Урания в русском переплете
(1999-200)

Космические новости

Энциклопедия космонавтика

Энциклопедия "Естествознание"

Журнальный зал

Физматлит

News of Russian Science and Technology

Научные семинары

НАУЧНЫЕ ОБОЗРЕНИЯ

"Физические явления на небесах"

"TERRA & Comp"

"Неизбежность странного микромира"

"Биология и жизнь"

ОБРАЗОВАНИЕ

Открытое письмо министру образования

Антиреформа

Соросовский образовательный журнал

Биология

Науки о Земле

Математика и Механика

Технология

Физика

Химия

Русская литература

Научная лаборатория школьников

КОНКУРСЫ

Лучшие молодые
ученые России

Для молодых биологов

БИБЛИОТЕКИ

Библиотека Хроноса

Научпоп

РАДИО

Читают и поют авторы РП

ОТДЫХ

Музеи

Игры

Песни русского застолья

Народное

Смешное

О НАС

Редколлегия

Авторам

О журнале

Как читать журнал

Пишут о нас

Тираж

РЕСУРСЫ

Поиск

Проекты

Посещаемость

Журналы

Русские писатели и поэты

Избранное

Библиотеки

Фотоархив

ИНТЕРНЕТ

Топ-лист "Русского переплета"

Баннерная сеть

Наши баннеры

НОВОСТИ

Все

Новости русской культуры

Новости науки

Космические новости

Афиша

The best of Russian Science and Technology

 

 


Если Вы хотите стать нашим корреспондентом напишите lipunov@sai.msu.ru

 

Редколлегия | О журнале | Авторам | Архив | Ссылки | Статистика | Дискуссия

Галерея "Новые Передвижники"
Пишите

© 1999, 2000 "Русский переплет"
Дизайн - Алексей Комаров

Русский Переплет
Rambler's Top100 TopList