29.03.2022 16:15
Новости.
Просмотров всего: 13655; сегодня: 2.

Ученые ЛЭТИ создали компактную ячейку памяти для квантового компьютера

Сегодня научные группы всего мира занимаются разработкой квантовых компьютеров, которые в отличие от традиционных будут оперировать не двоичным кодом – битами, а кубитами, которые имеют одновременно оба этих значения, тем самым обеспечивают большее быстродействие. Ученые прогнозирует, что высокая скорость расчетов квантовых компьютеров упростит решение задач в области развития искусственного интеллекта и big data, будет полезна в квантовой химии, биотехнологиях и других сфер.

Квантовый компьютер пока не создан, поскольку требуется разработать относительно недорогую компонентную базу, на которой можно было бы реализовать принципы его работы. Однако в разных странах активно ведутся работы по разработке новых материалов для создания устройств по сохранению и передаче информации, а также методам их применения.

«Мы предлагаем новый компонент памяти для вычислительной техники будущего. Была разработана математическая модель, с помощью которой можно выполнять квантовые вычисления – сложение и вычитание – с применением так называемых клеточных автоматов. Такие модели сейчас активно изучаются учеными по всему миру в качестве эффективных принципов для создания единиц памяти в квантовых компьютерах. Нам удалось создать модель, которая по ряду параметров является более эффективной, чем основные аналоги», – рассказывает старший научный сотрудник кафедры автоматики и процессов управления (АПУ) СПбГЭТУ «ЛЭТИ», заведующий кафедрой математического моделирования Северо-Кавказского федерального университета (СКФУ) Павел Алексеевич Ляхов.

Ученый пояснил, что клеточные автоматы – это математическая модель, которую можно представить как тетрадный клеточный лист, в котором каждая клетка имеет квантовое состояние, кодируемое определенным образом. При этом выполнение различных действий (например, математических операций) в одной клетке влияет на все остальные, расположенные по соседству. Каждая клетка выступает единицой памяти, то есть кубитом.

Предложенная модель умеет выполнять операции сложения и вычитания. Она была отработана на стандартном программном обеспечении для диагностики подобных моделей. Оказалось, что для работы алгоритмов потребовалось гораздо меньше ресурсов, чем у всех известных аналогов. Помимо этого, удалось добиться хороших показателей по компактности и энергоэффективности. Результаты исследования опубликованы в научном журнале Applied Sciences.

«Пока в сфере создания квантовых компьютеров сложилась парадоксальная ситуация: сегодня предложено большое количество теоретических проектов, алгоритмов и принципов работы. Однако пока отстает материальная сфера, ученые не могут воплотить многие идеи на практике. Как только эффективная элементная база будет создана, мы сможем реализовать наше устройство. В будущем планируем создать действующий прототип», – добавляет Павел Алексеевич Ляхов.

В проекте приняли участие ученые из СПбГЭТУ «ЛЭТИ», СКФУ, Тегеранского филиала Исламского университета Азад (Иран), Научно-технического университета им. Мавлана Бхашани (Бангладеш) и Университета Саскачевана (Канада).

Тематические сайты: Наука, Оборудование, электроника, механизмы
Сайты субъектов РФ: Санкт-Петербург
Сайты стран: Бангладеш, Иран, Канада

Ньюсмейкер: Санкт-Петербургский государственный электротехнический университет «ЛЭТИ» — 42 публикации

Интересно:

Велесова ночь – откуда она взялась?
30.10.2026 13:53 Аналитика
Велесова ночь – откуда она взялась?
Вот уже ежегодно с приближением последних чисел октября в сети появляются странные сообщения о Велесовой ночи, которая якобы проходит с 31 октября на 1 ноября. Велесову ночь называют древним славянским праздником. Так ли это на самом деле и собственно когда появилась Велесова ночь? Итак, мы можем услышать, что Велесова ночь – древний праздник славян, посвященный смене времен года, как бы переходу от осени к зиме. Якобы в ночь на 1 ноября Белобог передает колесо года Чернобогу, и тогда стирается грань межу явью, навью и правью, т.е. нашим миром, загробным и миром богов. Духи, согласно легенде, начинают свободно гулять по земле в эту ночь, а люди могут соприкоснуться с миром духов – посредством гаданий и магической практики. При этом, утверждается, что древние славяне в Велесову ночь отсиживались по домам, боясь встретиться с нечистыми духами, у домов разжигали костры, а если и выходили...
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
27.10.2026 19:03 Персоны
Князь Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России
"Служение, а не привилегии": князь Григорий Григорьевич Гагарин о роли дворянства, духовности, вере и будущем России. Если спросить современного молодого человека: «Что ты знаешь о дворянстве?» - чаще всего в ответ услышишь про балы, усадьбы, дуэли и привилегии. Образ получается красивый, но очень поверхностный. А между тем есть люди, которые пытаются показать другую сторону этого наследия: не блеск и роскошь, а ответственность, труд и служение. Один из таких людей - князь Григорий Григорьевич Гагарин (родился в 1945 году), предводитель Московского регионального Дворянского Собрания, общественный деятель, для которого дворянство - прежде всего нравственный выбор и долг перед Родиной. Эта статья - не про «аристократическую элиту», а про то, как историческая память, вера и гражданская позиция могут быть не музейными экспонатами, а живой основой для личного пути. Особенно это важно для...
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
26.10.2026 13:28 Персоны
Валерий Рузин: документалистика - часть культурно-исторического кода
Для профессионального медиасообщества и индустрии кино документальное кино — это не только жанр, но и сложная производственная, этическая и коммуникационная система. В этом контексте фигура Валерия Рузина интересна не столько как биография отдельного деятеля, сколько как пример институционального проектирования: он последовательно выстраивает инфраструктуру, где документалистика становится механизмом сохранения культурного и исторического кода, а также каналом международного диалога. Профессионализация документалистики: ЕАТР как площадка стандартов и экспертизы Как президент Евразийской академии телевидения и радио (ЕАТР), Валерий Рузин делает ставку на профессиональные стандарты документального производства. В индустрии, где границы между репортажем, расследованием, арт‑документалистикой и просветительским видео размываются, именно институциональная экспертиза становится фильтром...
Служение Отечеству генерала В. А. Золотарёва
25.10.2026 21:46 Персоны
Служение Отечеству генерала В. А. Золотарёва
      Корни служения: семейная традиция и становление личности Служение Отечеству для Владимира Антоновича Золотарёва — не просто профессиональный выбор, а глубокая семейная традиция, которая живёт и развивается в его роду на протяжении поколений. Военная и медицинская стезя в семье Золотарёвых прослеживается вплоть до И. В. Буяльского — прапрапрадеда Владимира Антоновича, одного из основателей русской школы военной медицины. Буяльский, предшественник Н. И. Пирогова, остаётся признанным авторитетом: он консультировал Петербургскую Мариинскую больницу, Царскосельский лицей и кадетские корпуса, а также одним из первых в России внедрил передовые для своего времени методы — применение наркоза, переливание крови, использование антисептиков. Его научное наследие, включая учение об индивидуальной изменчивости и создание анатомо‑хирургических таблиц...
Юрий Лужков: человек, гражданин, патриот, мэр, политик
24.10.2026 17:45 Персоны
Юрий Лужков: человек, гражданин, патриот, мэр, политик
Юрий Михайлович Лужков (21 сентября 1936 - 10 декабря 2019) — одна из самых узнаваемых фигур российской политики конца XX — начала XXI века. Восемнадцать лет он руководил Москвой (1992 – 2010 годы), став для одних символом созидания и «крепким хозяйственником», для других — олицетворением противоречий эпохи. Как бы ни оценивали его наследие, фигура Лужкова давно вышла за рамки обычного городского начальника: он был политиком федерального масштаба, предпринимателем, изобретателем, организатором и человеком с предельно ярким образом. Детство и юность: от Конотопа до Губкинского Лужков родился в Москве, в простой рабочей семье. Отец, Михаил Андреевич, был плотником на столичной нефтебазе, прошёл войну, был тяжело ранен и попал в плен, но вернулся на фронт и заслужил боевые награды. Мать, Анна Петровна, работала разнорабочей на заводе. Юрий был средним из трёх сыновей, и семья жила небогато...