Потенциал импульсного туннельного эффекта (ИТЭ) для преодоления технических барьеров квантовых компьютеров

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

В статье обсуждаются перспективы и технические проблемы создания практичных квантовых компьютеров. Отмечается, что квантовые компьютеры обладают уникальной способностью выполнять множество вычислений одновременно, благодаря использованию квантовых эффектов, таких как суперпозиция и запутанность. Это делает их чрезвычайно мощными в решении определенных типов сложных задач, включая криптографию, оптимизацию, моделирование квантовых систем и поиск в больших базах данных. Однако разработка практических квантовых компьютеров сталкивается с серьезными техническими проблемами. Ключевой из них является крайняя чувствительность кубитов (основных элементов квантовых компьютеров) к внешним воздействиям, что приводит к нарушению их квантового состояния. Для решения этой проблемы обсуждается возможность использования импульсного туннельного эффекта (ИТЭ). Это может позволить стабилизировать характеристики и квантовые состояния кубитов и тем самым продвинуть разработку практичных квантовых компьютеров.

Об авторах

Рустам Хакимович Рахимов

Институт материаловедения Академии наук Республики Узбекистан

Автор, ответственный за переписку.
Email: rustam-shsul@yandex.com
ORCID iD: 0000-0001-6964-9260
SPIN-код: 3026-2619
Scopus Author ID: 1204344

доктор технических наук, заведующий, лаборатория № 1

Узбекистан, г. Ташкент

Список литературы

  1. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Импульсный туннельный эффект. Особенности взаимодействия с веществом. Эффект наблюдателя // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 2. С. 116–145. doi: 10.33693/2313- 223X-2024-11-2-116-145. EDN: MWBRQW.
  2. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Саидвалиев Т.С. Исследование влияния импульсного излучения, генерируемого функциональной керамикой на основе принципа ИТЭ, на характеристики системы Cr2O3—SiO2—Fe2O3—CaO—Al2O3—MgO—CuO // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 2. С. 146–157. doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-146-157. EDN: MWPEYI.
  3. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Особенности процесса полимеризации на основе ИТЭ // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 2. С. 158–174. doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-158-174. EDN: MXFORZ.
  4. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П. и др. Импульсный туннельный эффект: результаты испытаний пленочно-керамических композитов // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 2. С. 175–191. doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-2-175-191. EDN: NHSAVQ.
  5. Рахимов Р.Х. Импульсный туннельный эффект: фундаментальные основы и перспективы применения // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 1. С. 193–213. doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-193-213. EDN: EWSBUT.
  6. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П., Махнач Л.В. Производительные методы повышения эффективности протекания промежуточных реакций при синтезе функциональной керамики // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 1. С. 224–234. doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-224-234. EDN: FCGMYR.
  7. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Новые подходы к синтезу функциональных материалов с заданными свойствами под действием концентрированного излучения и импульсного туннельного эффекта // Computational Nanotechnology. 2024. Т. 11. № 1. С. 214–223. doi: 10.33693/2313-223X-2024-11-1-214-223. EDN: EYKREQ.
  8. Rakhimov R.Kh. Possible mechanism of Pulsed Quantum Tunneling Effect in photocatalysts based on nanostructured functional ceramics // Computational Nanotechnology. 2023. Vol. 10. No. 3. Pp. 26–34. doi: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-26-34. EDN: QZQMCA.
  9. Рахимов Р.Х., Паньков В.В., Ермаков В.П. и др. Исследование свойств функциональной керамики синтезированной модифицированным карбонатным методом // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10. № 3. С. 130–143. doi: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-130-143. EDN: SZDYRZ.
  10. Рахимов Р.Х., Ермаков В.П. Перспективы солнечной энергетики: роль современных гелиотехнологий в производстве водорода // Computational Nanotechnology. 2023. Т. 10. № 3. С. 11–25. doi: 10.33693/2313-223X-2023-10-3-11-25. EDN: NQBORL.
  11. Kamihara Y., Watanabe T., Hirano M., Hosono H. High-temperature superconductivity in iron-based materials // Journal of the American Chemical Society. 2008. No. 130 (11). Pp. 3296–3297.
  12. Drozdov A.P., Eremets M.I., Troyan I.A. et al. Superconductivity at 203 K in lanthanum/hydrogen under high pressure // Nature. 2015. No. 525 (7567). Pp. 73–76.
  13. Choi H.J., Roundy D., Sun H. et al. The electron-phonon interaction in MgB2 // Nature. 2002. No. 418 (6899). Pp. 758–760.
  14. Plakida N.M. Electron-phonon coupling and high-Tc superconductivity in cuprates // Physica C: Superconductivity. 2001. No. 364–365. Pp. 334–340.
  15. Reynolds C.A., Serin B., Wright W.H., Nesbitt L.B. Isotopic effect in superconductors. Phys. Rev. 1951. No. 84. P. 691.
  16. Кулеев И.И., Кулеев И.Г., Бахарев С.М., Инюшкин А.В. Влияние дисперсии на фокусировку фононов и анизотропию теплопроводности монокристаллов кремния в режиме граничного рассеяния // Физика твердого тела. 2013. Т. 55. Вып. 7. С. 1441–1450.
  17. Свистунов В.М., Белоголовский М.Б., Хачатуров А.И. Электрон-фононное взаимодействие в высокотемпературных сверхпроводниках // УФН. 1993. Т. 163. № 2. С. 61–79.
  18. Iguchi I., Wen Z. Tunnel gap structure and tunneling model of the anisotropic YBaCuO/I/Pb junctions // Physica С. 1991. Vol. 178. No. l. Pp. 1–10.
  19. Барьяхтар В.Г., Белоголовский М.Б., Свистунов В.М., Хачатуров А.И. Особенности туннелирования в металлооксидную керамику // ДАН АН СССР. 1989. Т. 307. № 4. С. 850–853.
  20. Илюшкин А.В., Талденков Б.З., Флорентьев В.В. Теплопроводность монокристаллов LnBa2Cu3O7 – x // УФН. 1991. Т. 161. № 7. С. 200–204.
  21. Dynes R.C., Sharifi F., Pargellis A. et al. Tunneling spectroscopy in Ва1 – xKxBiO3 // Physica С. 1991. Vol. 185–189. Pp. 234–240.
  22. Tsuda N., Shimada D., Miyakawa N. Phonon mechanism of highTc superconductivity based on the tunneling study of Bi-based cuprates // Physica С. 1991. Vol. 185–189. Pp. 1903–1904.
  23. Бобров Н.Л. Восстановление функции электрон-фононного взаимодействия в сверхпроводниках с помощью неоднородных микроконтактов и коррекция фона в спектрах янсона // ЖЭТФ. 2021. Т. 160. Вып. 1 (7). С. 73–87.
  24. Лыков А.Н. О возможности фононного механизма сверхпроводимости в купратных ВТСП // Физика твердого тела. 2022. Т. 64. Вып. 11. С. 1631–1637.
  25. Шнейдер Е.И., Овчинников С.Г. Влияние электрон-фононного взаимодействия на анизотропный сверхпроводящий параметр порядка // Вестник НГУ. Серия: Физика. 2007. Т. 2. Вып. 1.
  26. Gweon G.-H., Sasagawa T., Zhou S.Y. et al. An unusual isotope effect in a hightemperature superconductor // Letters to Nature. 2004. Vol. 430. Pp. 187–190.
  27. Zhou X.Z., Junren Shi., Yoshida T. et al. Multiple bosonic mode coupling in electron self-energy of (La2 − xSrx)CuO4 // Phys. Rev. Lett. 2005. Vol. 95. Pp. 117001–117004.
  28. Ткач Н.В., Фартушинский Р.Б. Влияние фононов на электронный спектр в полупроводниковых малоразмерных квантовых точках, помещенных в диэлектрическую среду // Физика твердого тела. 2003. Т. 45. Вып. 7. С. 1284–1291.
  29. Овчинников С.Г., Шнейдер Е.И. Эффективный гамильтониан для ВТСП купратов с учетом ЭФВ взаимодействия в режиме сильных корреляций // ЖЭТФ. 2005. Т. 128. С. 974–986.
  30. Рахимов Р.Х., Рашидов Х.К., Ермаков В.П. и др. Ресурсосберегающая, энергоэффективная технология получения глинозема из вторичных каолинов ангренского месторождения // Computational Nanotechnology. 2016. № 1. С. 45–51.
  31. Шнейдер Е.И., Овчинников С.Г. Фононный и магнитный механизмы спаривания в высокотемпературных сверхпроводниках в режиме сильных корреляций // Письма в ЖЭТФ. 2006. Т. 128. Вып. 5. С. 974–986.
  32. Pintschovius L. Electron-phonon coupling effects explored by inelastic neutron scattering // Phys. Stat. Sol. B. 2005. Vol. 242. Pp. 30–50.
  33. Рахимов Р.Х., Рашидов Х.К., Ермаков В.П. и др. Особенности синтеза функциональной керамики с комплексом заданных свойств радиационным методом. Ч. 4 // Computational Nanotechnology. 2016. № 2. С. 77–81.
  34. Гасумянц В.Э. Фирсов Д.А. Электроны и фононы в квантоворазмерных системах. СПб.: Изд-во Политехнического университета, 2008. 97 с.
  35. Шитов М.И. Микроскопическое описание эффектов связи с фононами в магических и полумагических ядрах: автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. М., 2022.
  36. Бахарев С.М. Фокусировка фононов и фононный транспорт в монокристаллических объемных и наноразмерных материалах кубической симметрии: автореф. дис. ... канд. физ.-мат. наук. Екатеринбург, 2015.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».