Читайте в моём авторском блоге новую статью о прогулках по Мурому: Умка вместе с пингвинами и другие весёлые рисунки маленького городка под названием Муром.
Microsoft has announced the launch of a cloud platform for quantum computing.
On Monday, Microroft announced the launch of the Azure Quantum service, a cloud service for quantum computing.
In addition to the ability to experiment with a quantum computer, Azure Quantum provides a service for solving practical problems – as an example of such, the Microsoft report cites the optimization of cargo transportation and the fight against cancer.
The technologies and equipment for quantum computing available to the Azure Quantum user are provided by Microft itself, as well as 1QBit, Toshiba, Honeywell Quantum Solutions, IonQ, and Quantum Circuits.
Recall that in July 2019, the Russian government and major Russian companies signed agreements on the development of digital technologies. Each technology received a "curator" from among large companies with state participation: Sberbank became responsible for artificial intelligence, Rostec – for quantum sensors (microscopic sensors that can respond to changes in the external environment, inaccessible to observation by any current equipment – ed.), blockchain and the Internet of Things, Rostelecom and Rostec – for 5G communication technologies, Rosatom – for quantum computing, Russian Railways – for quantum communications.
Quantum computing and quantum communications
A quantum computer uses a binary number system familiar to computers, "inside" it has only zeros and ones. However, the term " qubit "(q-bit," bit " of a quantum computer) is fundamentally different from a bit: about the state of a qubit at any given time, it cannot be said that it stores zero or one. To find out, you need to "remove" the data-open the box with the Schrodinger cat and understand whether the qubit is alive ("1") or dead ("0").
The analogy of "a qubit like a Schrodinger cat" can (and should) be replaced by a somewhat more complex, although also primitive, analogy of "a qubit like an electron cloud" - i.e., a sphere at each point of which an electron can be smeared in its orbit. This sphere is mentally cut in half to "catch" an electron in one of the two resulting hemispheres. The practical meaning for the designer of a quantum computer is as follows: if an electron is in one hemisphere, it means that the qubit is in the "1" state at the time of removing the information, if in the other — "0". Before that, the qubit is in a so-called superposition: both of its possible states are mixed (however, the sum of the probabilities of the states is always 1). Barely measuring the state of a qubit happened, it's over, like a children's game, "Freeze!" Information about previous "life" of a qubit is destroyed, like a box, which sat Schrodinger's cat.
Quantum computing is provided with the ability to fix the relationship of the register (set) of qubits that are in superposition. Qubits can be introduced into the so-called entangled (general, unified) state, when the measurement of a single qubit records not only its state (this state is not determined, recall, by the choice between "0" and "1", the entanglement of the qubit register stores an incomparably richer set of possibilities), but also the state of all qubits in the register. If N qubits in the register are entangled, then a quantum computer can simultaneously process 2 bits of data to the power of N in one operation.
This gives, first, a grandiose increase in the dimension of the processed data: at N=50, the register of entangled qubits is equivalent in terms of the volume of stored data to 10 to the 18th power of bits. Secondly, some tasks that are unattainable for classical computers and have the most important application value become available (for example, overcoming cryptographic protection).
The function of quantum communications (technologically they are independent in relation to quantum computing, this is a completely different technology) is to provide absolutely secure communication lines. Unlike quantum computing, quantum communication technologies are already ready for practical use.
Microsoft объявила о запуске облачной платформы для квантовых вычислений.
В понедельник Microroft сообщила о начале эксплуатации сервиса Azure Quantum – облачного сервиса для квантовых вычислений.
Кроме возможности экспериментировать с квантовым компьютером Azure Quantum предоставляет сервис для решения практических задач – в качестве примера таковых в сообщении Microsoft приводится оптимизация грузоперевозок и борьба с раком.
Технологии и оборудование для квантовых вычислений, доступные пользователю Azure Quantum, предоставлены самой Microft, а также 1QBit, Тoshiba, Honeywell Quantum Solutions, IonQ, Quantum Circuits.
Напомним, что в июле 2019 правительство РФ и крупные российские компании подписали соглашения о развитии цифровых технологий. Каждая технология получила «куратора» из числа крупных компаний с государственным участием: Сбербанк стал ответственен за искусственный интеллект, Ростех – за квантовые сенсоры (микроскопические сенсоры, способные реагировать на изменения внешней среды, недоступные для наблюдения никаким нынешним оборудованием – ред.), блокчейн и Интернет вещей, «Ростелеком» и Ростех – за технологии связи 5G, Росатом – за квантовые вычисления, РЖД – за квантовые коммуникации.
Квантовые вычисления и квантовые коммуникации
Квантовый компьютер использует привычную вычислительным машинам двоичную систему счисления, «внутри» у него только нули и единицы. Однако термин «кубит» (q-bit, «бит» квантового компьютера) принципиально отличен от бита: про состояние кубита в каждый момент времени нельзя сказать, что он хранит, ноль или единицу. Чтобы выяснить это, надо «снять» данные — открыть коробку с котом Шредингера и понять, жив кубит («1») или мертв («0»).
Аналогию «кубит как кот Шредингера» можно (и нужно) заменить несколько более сложной, хотя тоже примитивной, аналогией «кубит как электронное облако» – т.е. сфера, в каждой точке которой может находиться размазанный по орбите электрон. Эту сферу мысленно разрезаем пополам, чтобы «выловить» электрон в одной из двух получившихся полусфер. Практический смысл для конструктора квантового компьютера состоит в следующем: если электрон в одной полусфере, значит, кубит на момент снятия информации находится в состоянии «1», если в другой — «0». До этого кубит находится в так называемой суперпозиции: оба его возможных состояния смешаны (однако сумма вероятностей состояний всегда равна 1). Едва измерение состояние кубита произошло — всё кончено, как в детской игре «Замри!» Информация о предыдущей «жизни» кубита разрушается, как коробка, в которой сидел кот Шредингера.
Квантовые вычисления обеспечиваются возможностью зафиксировать взаимосвязь регистра (совокупности) кубитов, находящихся в суперпозиции. Кубиты можно ввести в так называемое запутанное (общее, единое) состояние, когда измерение одного кубита фиксирует не только его состояние (это состояние не определяется, напомним, выбором между «0» и «1», запутанность регистра кубитов хранит несопоставимо более богатый набор возможностей), но и состояние всех кубитов в регистре. Если N кубитов в регистре запутаны, тогда одной операцией квантовый компьютер может сразу, одновременно, обработать 2 в степени N бит данных.
Это даёт, во-первых, грандиозный рост размерности обрабатываемых данных: при N=50 регистр запутанных кубитов эквивалентен по объёму хранимых данных 10 в 18-й степени бит. Во-вторых, становятся доступны некоторые задачи, недостижимые для классических компьютеров и имеющие важнейшее прикладное значение (например, преодоление криптозщиты).
Функция квантовых коммуникаций (технологически они самостоятельны по отношению к квантовым вычислениям, это совсем другая технология) состоит в обеспечении абсолютно защищённых линий связи. В отличие от квантовых вычислений, технологии квантовых коммуникаций уже готовы к практическому применению.
Читайте в моём авторском блоге новую статью о прогулках по Мурому: Украшение номер один в машинах, дед Мороз и Снегурочка из Африки на прогулке по Мурому.
Умный белый медвежонок, китайский "супер крепёж" для вашего авто и моя маленькая прогулочка по Мурому.
Вечные качели для пупсиков, снеговики Муромских дворов и портрет инопланетянина.
Чудесный котик с недовольными лапками, Муромские новогодние ёлки и снеговик с пушистой шевелюрой.
Смотрите моё новое видео: Прогулка по зимнему монастырю в Муроме и зимним паркам.
Смотрите моё новое видео: Барри! Кто самый лучший щеночек на свете?
Муромские буржуи и бутики.
Серьёзная охрана миниатюрного снеговика от новогоднего солнышка с яркими лучами косичками на моей прогулке по Мурому.
Память о великой победе, котёнок скалолаз и поёт зима, аукает.
Снежная Чебурашка, изящная Новогодняя ёлочка и шикарный снеговик с тазиком на голове. Мои прогулки в Муроме.
Самый простой зимний витаминный салатик.
Как я нажарил вкусненькой капустки. Новая закуска к шашлыку.
Созданы высокочувствительные детекторы фотонов для квантовых компьютеров и других приложений.
При помощи лазерной обработки российские ученые вместе с европейскими коллегами изготовили высокочувствительные детекторы фотонов. В основе технологии лежит управление свойствами углеродных нанотрубок.
Одностенные углеродные нанотрубки состоят из свернутых в цилиндры листов графена, который построен из шестигранных углеродных "сот". Электроны в структуре нанотрубки двигаются необычно. Эти отрицательно заряженные частицы "прыгают" с одного места на другое, а там, откуда они уходят, остаются положительно заряженные "дырки". Поскольку электрический ток - направленное движение электронов, проводимость таких материалов можно регулировать. Это позволяет создавать на основе углеродных нанотрубок высокочувствительные сенсоры, транзисторы, наноантенны, светодиоды и другие устройства. К ним относятся и фотодетекторы, преобразующие оптический сигнал в электрический.
"Фотодетекторы - это широкий класс приборов, которые используются в разных сферах: от простых видеокамер фиксации нарушений на дорогах и до систем обработки информации в оптических интегральных схемах, - пояснил руководитель проекта по гранту РНФ Иван Бобринецкий, доктор технических наук, ведущий научный сотрудник Национального исследовательского университета "МИЭТ". - Если эти элементы сделать миниатюрнее, то больше поместится в матрицы фото- и видеокамер, что улучшит их разрешение. Также на основе уменьшенных фотодетекторов можно проводить исследования химических и биологических процессов, сопровождающихся спонтанным оптическим излучением, и разрабатывать новые вычислительные устройства на основе квантовых компьютеров".
Часто ученые добавляют к конструкции нанотрубки дополнительные молекулы или покрытия, чтобы настроить характеристики материала "под заказ". Но при использовании традиционных методов (метод вытягивания, электрофорез, метод контактной и переносной печати и другие) в графеновый лист попадают примеси и образуются дефекты, ухудшающие свойства материала. Из-за этого поверхность графенового листа может потерять свои изгибы, а углеродные "соты" - форму, поэтому движение электронов в них будет не таким упорядоченным. Чтобы решить эту проблему, физики предложили модифицировать структуру одностенных углеродных нанотрубок, используя нелинейные эффекты в излучении фемтосекундного лазера (1 фемтосекунда - одна миллионная одной миллиардной секунды).
Ученым удалось создать одномерную гетероструктуру, соединив в одиночной нанотрубке две части с разными электрическими характеристиками. У одной части проводимость почти как у металла, другая имеет свойства полупроводника: ее проводимость зависит от оптического излучения. На стыке этих частей образуется аналог p-n-перехода: электроны стремятся от "металлической" части, где их больше, в другую половину, где преобладают "дырки". Проводимость полученной конструкции изменяется под действием света. На этом и основана работа фотодетектора: уловив оптическое излучение (свет), нанотрубка превратит его в электрическое.
Обработка фемтосекундным лазером оказалась быстрым, простым и эффективным методом, меняющим проводимость нанотрубки и ее реакцию на свет. Фотодетектор, разработанный учеными, способен засечь одиночный импульс длительностью 300 фемтосекунд и мощностью всего лишь 0,2 мВт/см2. Это соответствует мощностям оптических волоконных систем, которые применяются в телекоммуникации.
"Фотодетектор на основе одной нанотрубки обеспечивает высокую чувствительность к видимому оптическому излучению в сочетании с высоким быстродействием, - рассказал Иван Бобринецкий. - Данная технология нанофотоники открывает новые возможности использования оптических методов при создании элементов наноразмерных оптоэлектронных устройств. Более того, предложенная оптическая технология формирования детекторов позволяет управлять свойствами в процессе создания, подстраивая функциональные характеристики под заданные параметры, чего лишен традиционный подход к производству современных интегральных микросхем".
Кроме МИЭТ, работы по проекту проводились в Сколковском институте науки и технологий, Физическом институте имени П. Н. Лебедева РАН, Московском физико-техническом институте, Московском государственном педагогическом университете, Московском государственном университете имени М. В. Ломоносова, Центре применения лазеров AIMEN (Испания), Университете Аальто (Финляндия) и Нови-Садском университете (Сербия).
Новые детекторы помогут в разработке квантовых компьютеров, камер с высоким разрешением, более эффективных интегральных микросхем и других устройств. Работа поддержана грантом Российского научного фонда (РНФ), а статья о ее результатах опубликована в журнале Advanced Electronic Materials.
Highly sensitive photon detectors have been developed for quantum computers and other applications.
With the help of laser treatment by the Russian scientists together with our European colleagues have produced a highly sensitive photon detectors. The technology is based on the control of the properties of carbon nanotubes.
Single-walled carbon nanotubes consist of rolled-up sheets of graphene, which is constructed from hexagonal carbon "honeycombs". The electrons in the nanotube structure move in an unusual way. These negatively charged particles "jump" from one place to another, and where they leave, there are positively charged "holes". Since the electric current is the directed movement of electrons, the conductivity of such materials can be regulated. This makes it possible to create highly sensitive sensors, transistors, nanoantennas, LEDs, and other devices based on carbon nanotubes. These include photodetectors that convert an optical signal into an electrical one.
"Photodetectors are a wide class of devices that are used in various fields: from simple video cameras for recording violations on the roads and to information processing systems in optical integrated circuits ," explained Ivan Bobrinetsky, project manager for the RNF grant, Doctor of Technical Sciences, leading researcher at the National Research University "MIET". - If these elements are made smaller, then more will fit into the matrices of photo and video cameras, which will improve their resolution. Also, on the basis of reduced photodetectors, it is possible to conduct research on chemical and biological processes accompanied by spontaneous optical radiation, and to develop new computing devices based on quantum computers."
Often, scientists add additional molecules or coatings to the design of the nanotube to customize the characteristics of the material "to order". But when using traditional methods (drawing method, electrophoresis, contact and portable printing method, and others), impurities get into the graphene sheet and defects are formed that worsen the properties of the material. Because of this, the surface of the graphene sheet may lose its curves, and the carbon "honeycombs" - the shape, so the movement of electrons in them will not be so orderly. To solve this problem, physicists proposed to modify the structure of single-walled carbon nanotubes using nonlinear effects in the radiation of a femtosecond laser (1 femtosecond is one millionth of one billionth of a second).
The scientists managed to create a one-dimensional heterostructure by combining two parts with different electrical characteristics in a single nanotube. One part has a conductivity almost like that of a metal, the other has the properties of a semiconductor: its conductivity depends on optical radiation. At the junction of these parts, an analog of the p-n junction is formed: the electrons tend from the "metal" part, where there are more of them, to the other half, where the "holes" predominate. The conductivity of the resulting structure changes under the influence of light. This is the basis for the work of the photodetector: catching optical radiation (light), the nanotube will turn it into electrical.
Femtosecond laser processing has proven to be a fast, simple, and efficient method that changes the nanotube's conductivity and its response to light. The photodetector developed by the scientists is able to detect a single pulse with a duration of 300 femtoseconds and a power of only 0.2 MW / cm2. This corresponds to the power of optical fiber systems that are used in telecommunications.
"The photodetector based on a single nanotube provides high sensitivity to visible optical radiation in combination with high speed," said Ivan Bobrinetsky. - This technology of nanophotonics opens up new opportunities for using optical methods in the creation of elements of nanoscale optoelectronic devices. Moreover, the proposed optical technology for the formation of detectors allows you to control the properties during the creation process, adjusting the functional characteristics to the specified parameters, which is not the traditional approach to the production of modern integrated circuits."
In addition to MIET, the project was carried out at the Skolkovo Institute of Science and Technology, the Lebedev Physical Institute of the Russian Academy of Sciences, the Moscow Institute of Physics and Technology, the Moscow State Pedagogical University, the Lomonosov Moscow State University, the AIMEN Laser Application Center (Spain), the Aalto University (Finland) and the University of Novi Sad (Serbia).
The new detectors will help in the development of quantum computers, high-resolution cameras, more efficient integrated circuits, and other devices. The work was supported by a grant from the Russian Science Foundation( RNF), and an article about its results was published in the journal Advanced Electronic Materials.
И ещё много красивых девушек в моём блоге от Гугл.:
Автор NKblog, основательница бренда спортивной одежды NKsport Nastya Kamenskikh и сексуальные девчонки.: https://ilya-muromec1972.blogspot.com/2021/01/nkblog-nksport-nastya-kamenskikh.html
Большую статью о Рианне с продолжением смотрите здесь: https://ilya-muromec1972.blogspot.com/2021/01/sexy...ihanna-from-exotic-island.html
Экс-первая ракетка мира Мария Шарапова Maria Sharapova в сексуальной ретро-фотосессии, певица Микаэла Шефер (Micaela Schäfer) и красивые девушки.: https://ilya-muromec1972.blogspot.com/2021/01/maria-sharapova-micaela-schafer.html
Комментариев нет:
Отправить комментарий