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Rede de área local para um computador quântico

05.03.2020

Os volumosos sistemas criogênicos dos computadores quânticos modernos, por definição, não podem acomodar centenas ou mais qubits. O sistema será muito grande - do tamanho de um quarto ou até de uma casa. A solução pode ser a criação de clusters. Resta resolver o problema de conexão em rede de sistemas em um cluster com a preservação do emaranhamento quântico. Para fazer isso, físicos de Zurique foram capazes de criar uma rede de área local quântica experimental.

Um grupo de físicos da ETH Zurich (ETH Zurich) demonstrou uma linha quântica de micro-ondas com cinco metros de comprimento. É a linha mais longa do gênero até hoje. Ele pode ser usado tanto para futuras redes de computadores quânticos quanto para experimentos no campo da pesquisa fundamental em física quântica.

A linha de microondas é um guia de ondas de metal entre dois processadores quânticos. Como os processadores quânticos, o guia de ondas é resfriado por hélio líquido a uma temperatura de -273,15°C. O guia de ondas é separado do ambiente externo por um invólucro de cobre multicamada, cujo peso é de um quarto de tonelada. Isso permite que você mantenha a temperatura no nível baixo necessário. Essas baixas temperaturas são necessárias para eliminar as perturbações térmicas que violam o estado de superposição dos quanta e levam a erros nos cálculos.

Uma linha de comunicação entre processadores quânticos é necessária para trocar estados de superposição entre eles ou para criar emaranhamento para que um cluster quântico funcione como um único computador quântico. O emaranhamento é realizado com a ajuda de fótons de radiação de microondas. O gerador em um sistema emite um fóton, que supera a distância através do guia de ondas e é recebido pelo segundo sistema. Experimentos com uma linha de micro-ondas de 5 metros mostraram que no processo de transmissão de fótons, os qubits em sistemas acoplados foram submetidos a decoerência mínima (descasamento).

Em paralelo, os físicos criaram uma linha de 10 metros e planejam criar uma linha de comunicação quântica de 30 metros. Uma linha de 10 metros de comprimento já foi criada e testada por resfriamento, mas ainda não foram feitos experimentos. Uma linha de 30 metros de comprimento será criada posteriormente. Se o mesmo design da caixa de isolamento térmico for implementado, será necessária uma tonelada e meia de cobre. Obviamente, ainda há trabalho a ser feito no esquema de isolamento térmico.

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A existência de uma regra de entropia para o emaranhamento quântico foi comprovada 09.05.2024

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Mini ar condicionado Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

O verão é uma época de relaxamento e viagens, mas muitas vezes o calor pode transformar essa época em um tormento insuportável. Conheça um novo produto da Sony – o minicondicionador Reon Pocket 5, que promete deixar o verão mais confortável para seus usuários. A Sony lançou um dispositivo exclusivo - o minicondicionador Reon Pocket 5, que fornece resfriamento corporal em dias quentes. Com ele, os usuários podem desfrutar do frescor a qualquer hora e em qualquer lugar, simplesmente usando-o no pescoço. Este miniar condicionado está equipado com ajuste automático dos modos de operação, além de sensores de temperatura e umidade. Graças a tecnologias inovadoras, o Reon Pocket 5 ajusta o seu funcionamento em função da atividade do utilizador e das condições ambientais. Os usuários podem ajustar facilmente a temperatura usando um aplicativo móvel dedicado conectado via Bluetooth. Além disso, camisetas e shorts especialmente desenhados estão disponíveis para maior comodidade, aos quais um mini ar condicionado pode ser acoplado. O dispositivo pode, oh ... >>

Energia do espaço para Starship 08.05.2024

A produção de energia solar no espaço está se tornando mais viável com o advento de novas tecnologias e o desenvolvimento de programas espaciais. O chefe da startup Virtus Solis compartilhou sua visão de usar a Starship da SpaceX para criar usinas orbitais capazes de abastecer a Terra. A startup Virtus Solis revelou um ambicioso projeto para criar usinas de energia orbitais usando a Starship da SpaceX. Esta ideia poderia mudar significativamente o campo da produção de energia solar, tornando-a mais acessível e barata. O cerne do plano da startup é reduzir o custo de lançamento de satélites ao espaço usando a Starship. Espera-se que este avanço tecnológico torne a produção de energia solar no espaço mais competitiva com as fontes de energia tradicionais. A Virtual Solis planeja construir grandes painéis fotovoltaicos em órbita, usando a Starship para entregar os equipamentos necessários. Contudo, um dos principais desafios ... >>

Novo método para criar baterias poderosas 08.05.2024

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Teor alcoólico da cerveja quente 07.05.2024

A cerveja, por ser uma das bebidas alcoólicas mais comuns, tem um sabor único, que pode mudar dependendo da temperatura de consumo. Um novo estudo realizado por uma equipe internacional de cientistas descobriu que a temperatura da cerveja tem um impacto significativo na percepção do sabor alcoólico. O estudo, liderado pelo cientista de materiais Lei Jiang, descobriu que em diferentes temperaturas, as moléculas de etanol e água formam diferentes tipos de aglomerados, o que afeta a percepção do sabor alcoólico. Em baixas temperaturas, formam-se mais aglomerados piramidais, o que reduz a pungência do sabor do "etanol" e torna a bebida menos alcoólica. Pelo contrário, à medida que a temperatura aumenta, os cachos tornam-se mais semelhantes a cadeias, resultando num sabor alcoólico mais pronunciado. Isto explica porque o sabor de algumas bebidas alcoólicas, como o baijiu, pode mudar dependendo da temperatura. Os dados obtidos abrem novas perspectivas para os fabricantes de bebidas, ... >>

Notícias aleatórias do Arquivo

O aquecedor de água mais rápido do mundo 21.05.2018

Os cientistas usaram um dos lasers de raios-X mais poderosos do mundo, o Linac Coherent Light Source (LCLS), para aquecer a água da temperatura normal a 100 graus Celsius em menos de um décimo de picossegundo. Graças a isso, o laser LCLS pode ser chamado de "aquecedor de água" mais rápido do mundo, capaz de colocar a água em um estado exótico da matéria, através do qual os cientistas estão tentando aprender algo novo sobre as propriedades de uma das substâncias mais estudadas na terra.

Pulsos ultracurtos de raios-X, produzidos por um laser de elétrons livres LCLS, foram direcionados para a água fluindo em um fluxo fino. O processo de aquecimento da água neste caso é fundamentalmente diferente do aquecimento com um aquecedor tradicional. Os raios X eliminam os elétrons livres das moléculas de água, o que perturba o equilíbrio das cargas elétricas. Átomos que perderam um elétron começam a se repelir e acelerar a altas velocidades, o que equivale a um aumento em sua temperatura.

Como resultado dos processos descritos acima, em menos de 75 femtossegundos (0.000 000 000 000 075 segundos), a água passa do estado líquido para o estado de plasma. Lembremos aos nossos leitores que o plasma é uma espécie de gás constituído por elétrons e íons livres. Mas o mais interessante é que a água, que já virou plasma, continua no estado líquido por pouco tempo, porque os átomos simplesmente não tiveram tempo de se separar, formando uma nuvem de gás.

Medições realizadas por cientistas mostram que a água retém sua estrutura por 25 femtossegundos após ser “atingida” por um pulso de laser. Mas já após 75 femtossegundos, a estrutura da água sofre mudanças drásticas. Atualmente, os cientistas estão trabalhando em um modelo matemático dos processos que ocorrem na água durante transformações tão rápidas, e a presença de tal modelo poderá lançar luz no futuro sobre alguns outros fenômenos em que a água participa.

Os cientistas acreditam que a água em um estado semelhante pode estar em algum lugar nas entranhas de planetas gigantes de gás como Júpiter. Mas em nenhum lugar da Terra há condições adequadas para que a água exista lá no estado de "plasma líquido".

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