Свяжитесь с нами

Наука

В квантовый компьютер впервые встроили систему коррекции ошибок

В квантовый компьютер впервые встроили систему коррекции ошибок

Опубликовано

В квантовый компьютер впервые встроили систему коррекции ошибок

По ходу проверки она смогла исправить от 80 до 96,5% ошибок

ТАСС, 9 сентября. Ученые впервые реализовали на практике алгоритм квантовой коррекции ошибок, который может улавливать сбои в работе квантового компьютера и исправлять их. Результат их работы опубликовал научный журнал Nature.

"Разработка полноценного квантового процессора – одна из самых важных и сложных задач для всех ученых мира. Мы впервые воплотили в жизнь протокол, с помощью которого можно находить и одновременно исправлять ошибки, связанные с потерей кубитов – квантовых ячеек памяти. Это крайне важно для создания крупномасштабных квантовых компьютеров", – рассказал один из исследователей, доцент Болонского университета (Италия) Давиде Водола.

Квантовыми компьютерами называют вычислительные устройства, которые в своей работы используют принципы квантовой механики. Они состоят из так называемых кубитов – ячеек памяти и примитивных вычислительных модулей, которые, в отличие от традиционного бита, могут хранить в себе одновременно и ноль, и единицу.

Как правило, кубиты могут находиться в подобном состоянии небольшое время, так как случайные взаимодействия с объектами окружающего мира могут разрушить квантовое состояние, в котором они находятся, и разорвать связи, которые объединяют их с соседними кубитами. Физики и инженеры уже много лет пытаются продлить время жизни кубитов, изолируя их от окружающей среды различными способами.

Эту же проблему можно решить другим путем. Для этого нужно создать систему, которая сможет корректировать ошибки, возникающие в работе кубитов, без вмешательства человека. За последние десять лет физики и программисты создали несколько подходов для этого. Но использовать их пока нельзя – из-за того, что для их работы нужны сотни или даже тысячи связанных друг с другом кубитов. 

​Шаг в квантовое будущее

Водола и его коллеги впервые реализовали эти идеи на практике. Они разработали новый теоретический подход к созданию так называемых логических кубитов – "виртуальных" ячеек квантовой памяти, которые представляют собой объединение из нескольких реальных физических кубитов.

Благодаря этому квантовое состояние, которое хранится в логическом кубите, можно распределить таким образом, что если один из кубитов выйдет из строя, то эта информация не потеряется полностью. Есть множество способов для создания логических кубитов, которые позволяют улавливать ошибки и корректировать их. Однако все они слишком сложны для реализации на современных квантовых машинах.

В ходе новой работы физики значительно упростили их конструкцию. Ученые предположили, что пропажу кубитов можно определитьс помощью вспомогательных ячеек памяти и особой методики считывания данных из основных кубитов, которая минимально влияет на их квантовое состояние. Это позволило ученым закодировать логический кубит, используя всего четыре физических ячейки памяти.

Опираясь на эти теоретические выкладки, физики проверили свои идеи на ионном квантовом компьютере, который разработали специалисты австрийского Инсбрукского университета. Связав между собой пять физических кубитов, физики нарушили состояние одного из них и попытались восстановить данные с помощью разработанных ими протоколов.

Эти опыты показали, что ошибки в работе одиночного логического кубита алгоритм нашел и исправил в 96,5% случаев. При более сложных вычислениях и манипуляциях с кубитами алгоритм Водолы и его коллег исправил около 80% ошибок и получил корректный результат.

"Мы довольны результатами тестов. В принципе, ничто не мешает реализовать этот же алгоритм на квантовых компьютерах с другой архитектурой, которые сейчас разрабатывают различные университеты и частные компании", – подытожил Водола.

Читать далее
Advertisement
Нажмите, чтобы прокомментировать

Оставить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Наука

Токсоплазмоз связали с повышенной вероятностью заражения коронавирусом

Токсоплазмоз связали с повышенной вероятностью заражения коронавирусом

Опубликовано

Токсоплазмоз связали с повышенной вероятностью заражения коронавирусом

Токсоплазма — внутриклеточный паразит, который обычно обитает в кишечнике домашних кошек

ТАСС, 17 мая. Чешский исследователь выяснил, что заражение одноклеточным паразитом токсоплазмой примерно в 1,5 раза повышает вероятность заполучить коронавирусную инфекцию. Собранные им данные и выводы были опубликованы в статье в электронной библиотеке medRxiv.

"Учитывая его высокую распространенность, токсоплазмоз может серьезно влиять на характер развития эпидемии COVID-19. Эти паразиты сейчас не рассматриваются в качестве одного из факторов риска, способствующих распространению коронавируса, и их носители не знают о том, что они подвергаются подобной опасности, а программы вакцинации не учитывают эту уязвимость", — написал профессор Карлова университета в Праге Ярослав Флегр.

Токсоплазма — это внутриклеточный паразит, который обычно обитает в кишечнике домашних кошек. Он способен проникать не только в организм этих домашних питомцев, но и мышей, людей и многих других животных. Широкая распространенность этого патогена среди питомцев и их хозяев заставила ученых обратить на него внимание в последние годы.

Эти исследования указали на то, что токсоплазма меняет поведение ее промежуточного носителя, вызывая необратимые изменения в работе его мозга. В частности, эти паразиты заставляют мышей и шимпанзе не бояться вида и запаха кошек и леопардов, а люди, зараженные токсоплазмой, становятся более склонными к риску, шизофрении, нерациональным поступкам и необъяснимым приступам ярости. Вдобавок попадание токсоплазмы в организм беременной женщины в некоторых случаях приводит к развитию выкидышей и дефектов развития плода.

Новый фактор риска

Профессор Флегр заинтересовался тем, как заражение токсоплазмой и взаимодействия паразита с иммунной системой могут влиять на подверженность его носителей коронавирусной инфекции. Для ответа на этот вопрос он заручился поддержкой свыше почти 4,5 тыс. жителей Чехии, среди которых было 786 носителей токсоплазмы.

Значительная часть добровольцев заразилась SARS-CoV-2 за последние полгода, что позволило чешскому исследователю детально изучить то, какие факторы риска, в том числе и токсоплазмоз, влияли на вероятность заполучить COVID-19. Как оказалось, присутствие паразита в организме значительно повышало эту вероятность.

В соответствии с расчетами профессора Флегра, токсоплазмоз примерно в 1,5 раза повышал шансы заражения SARS-CoV-2, что делало его более серьезным фактором риска, чем вторая группы крови или наличие астмы. Аналогичным образом, присутствие паразита в организме значительно повышало риск развития тяжелых форм COVID-19.

При этом токсоплазмоз по-разному влиял на уязвимость женщин и мужчин к коронавирусной инфекции. Зараженные им мужчины примерно вдвое чаще заполучали SARS-CoV-2, тогда как для женщин этот показатель увеличивался в 1,4 раза. Как предполагает профессор Флегр, что существование подобной связи между паразитом и COVID-19 связано с тем, что токсоплазма подавляет иммунитет ее носителей.

Все это, как считает чешский исследователь, говорит в пользу того, что факт присутствия токсплазмоза в организме человека следует учитывать при разработке стратегий массовой вакцинации населения и выработке ограничительных мер, сдерживающих распространение коронавируса.

Читать далее

Наука

Крупный генетический центр откроется в «Сириусе» до начала 2022 года

Крупный генетический центр откроется в "Сириусе" до начала 2022 года

Опубликовано

Ученые из «Сириуса» также планируют найти у долгожителей гены, защищающие от болезней пожилого возраста

МОСКВА, 17 мая. /ТАСС/. Генетический центр, состоящий из десяти лабораторий, и соответствующие магистерские программы откроются в университете "Сириус к началу учебного года, сообщил в понедельник в интервью "Известиям" директор Научного центра генетики и наук о жизни вуза Евгений Рогаев.

"Олимпийский медиацентр переоборудуют в огромную генетическую лабораторию. Говорят, что он откроется к началу учебного года, но мы думаем, что наш переезд может затянуться. В любом случае мы намерены въехать в новые помещения до начала 2022 года. <…> Для этого (работы в лабораториях — прим. ТАСС) уже в этом году мы открываем магистерские программы университета "Сириус", — рассказал Рогаев, отметив, что будет запущена специальная программа "Генетика и генетические технологии".

В строящемся корпусе площадью 9 тыс. квадратных метров будет находиться десять лабораторий по направлениям генетика, иммунология и биомедицина, нейробиология, генная терапия, биотехнология, биология и биотехнология растений, геномное редактирование животных, спортивная медицина, биоматериалы, наномедицина. Возможно позже удастся открыть направления молекулярная онкология, аквабиология и экология, добавил директор центра. Он подтвердил, что оборудование для лабораторий закуплено на 2 млрд рублей, а некоторые подаренные приборы стоят $1,5 млн.

Среди приоритетных научных направлений, которые будут развиваться в новых лабораториях "Сириуса", Рогаев в беседе с изданием отметил создание генотерапевтических препаратов для иммунотерапии онкологических заболеваний, технологии для генной терапии наследственной слепоты, наноматериалов для особо чувствительной диагностики или биоактивных материалов для восстановления кожного покрова.

Поиск генов, защищающих от болезней пожилого возраста

Ученые Научного центра генетики и наук о жизни исследуют геномные механизмы, связанные с процессом старения людей, и планируют найти у долгожителей гены, защищающие от болезней пожилого возраста.

"Наша цель на первом этапе — закончить секвенирование (определение последовательности нуклеотидов в цепи ДНК — прим. ТАСС) геномов ста человек. Если я не ошибаюсь, у нас в стране насчитывается не менее 20 тыс. столетних. Главная задача — найти у долгожителей гены, которые защищают их от общих болезней пожилого возраста, таких как атеросклероз, рак, болезнь Альцгеймера", — рассказал газете Рогаев. Он добавил, что ученых из "Сириуса" особенно интересуют процессы старения мозга.

Рогаев также отметил, что в задачи ученых центра входит определение того, какие геномные участки и гены меняются эпигенетически (без изменения нуклеотидной последовательности молекулы ДНК — прим. ТАСС) при старении нейронов мозга.

Научно-технологический университет "Сириус" — проект фонда "Талант и успех" для студентов и молодых ученых. Задача университета — сформировать непрерывный образовательный и карьерный трек для талантливых школьников, студентов, ученых и специалистов. Университет реализует собственные и сетевые программы высшего образования — программы бакалавриата, специалитета, магистратуры и аспирантуры, созданные в партнерстве с ведущими университетами и научно-исследовательскими институтами. В 2019 году "Сириус" запустил первые краткосрочные образовательные программы в партнерстве с ведущими российскими компаниями и университетами.

Читать далее

Наука

В РАН считают недостаточным финансирование обновления приборной базы на 2021 год

В РАН считают недостаточным финансирование обновления приборной базы на 2021 год

Опубликовано

Речь идет о сумме около 8 млрд рублей

НИЖНИЙ НОВГОРОД, 16 мая. /ТАСС/. Запланированные на 2021 год средства на обновление приборной базы научных институтов и университетов в размере около 8 млрд рублей не позволят решить проблемы развития науки в РФ. Такое мнение высказал ТАСС в воскресенье президент Российской академии наук (РАН) Александр Сергеев в кулуарах форума "Молодежь и наука".

В апреле сообщалось, что Минобрнауки РФ распределит более 8 млрд рублей в 2021 году на обновление научных приборов. Гранты на обновление приборной базы распределяются согласно нацпроекту "Наука" ("Наука и университеты" с 2021 года). В 2020 году на эти цели было выделено 13 млрд рублей, в 2019 году — 4,35 млрд рублей.

"Нет, этого недостаточно <…> Если мы говорим о привлекательности науки, то это очень важный момент. Если нет хорошего современного оборудования, зачем к нам приезжать работать тогда? Можно строить установки класса "мегасайенс", и мы будем их строить, процесс идет, но для того чтобы были во всех научных институтах и университетах приборы современного уровня, думаю, что надо существенно большее финансирование", — сказал Сергеев.

Он напомнил, что по нацпроекту "Наука" предполагалось на шесть лет 89 млрд рублей на всю науку в стране, что равно примерно €1 млрд. "Но мы же с вами знаем, что €1 млрд — это финансирование немаленького, приличного, но всего одного европейского университета. А у нас на всю науку в стране выделяется", — пояснил глава РАН.

Читать далее
Advertisement

Последние новости

Эндокринолог рассказала, о чем говорит быстрый неконтролируемый набор веса Эндокринолог рассказала, о чем говорит быстрый неконтролируемый набор веса
Здоровье2 часа назад

Эндокринолог рассказала, о чем говорит быстрый неконтролируемый набор веса

Вы ежедневно контролируете свой вес и питание, а масса тела при этом увеличивается? «Ридус» пообщался с врачом-эндокринологом и выяснил, в чем может быть причина быстрого набора...

В мире2 часа назад

Лукашенко разрешил милиции стрелять по протестующим

Москва. 17 мая. INTERFAX.RU — Президент Белоруссии Александр Лукашенко подписал закон «Об изменении законов по вопросам обеспечения национальной безопасности Республики...

Исследование: почти 80% россиян для онлайн-покупок используют смартфон Исследование: почти 80% россиян для онлайн-покупок используют смартфон
Hi-Tech2 часа назад

Исследование: почти 80% россиян для онлайн-покупок используют смартфон

МОСКВА, 17 мая — ПРАЙМ. Подавляющее большинство россиян (77%), совершающих онлайн-покупки, делают это с помощью мобильных телефонов, а менее четверти (23%) — используя компьютер,...

Правительство учредило День фармацевтического работника Правительство учредило День фармацевтического работника
Экономика3 часа назад

Правительство учредило День фармацевтического работника

В России установили новый профессиональный праздник — День фармацевтического работника. Согласно постановлению правительства, он будет отмечаться 19 мая. Отметим, что...

Минпросвещения разработает новые программы преподавания истории Минпросвещения разработает новые программы преподавания истории
Общество3 часа назад

Минпросвещения разработает новые программы преподавания истории

В помощь учителям министерство просвещения разработает новые базовые рабочие программы по изучению истории, сообщает пресс-служба ведомства. Раннее, оглашая Послание Федеральному...

Токсоплазмоз связали с повышенной вероятностью заражения коронавирусом Токсоплазмоз связали с повышенной вероятностью заражения коронавирусом
Наука3 часа назад

Токсоплазмоз связали с повышенной вероятностью заражения коронавирусом

Токсоплазма — внутриклеточный паразит, который обычно обитает в кишечнике домашних кошек ТАСС, 17 мая. Чешский исследователь выяснил, что заражение одноклеточным...

Экономика3 часа назад

Новак: Европе нужен «Северный поток-2», поэтому он будет достроен

Газопровод «Северный поток-2» не только российский проект, в нем участвуют крупнейшие европейские компании, которые заинтересованы в доведении его до конца....

Россияне вновь заинтересовались самостоятельной сборкой компьютера Россияне вновь заинтересовались самостоятельной сборкой компьютера
Hi-Tech3 часа назад

Россияне вновь заинтересовались самостоятельной сборкой компьютера

МОСКВА, 17 мая — ПРАЙМ. Граждане в прошлом месяце в два раза чаще интересовались компонентами для сборки компьютера, чем годом ранее, при этом обойдется ПК,...

В мире3 часа назад

Грузия на два часа сократила введенный из-за COVID-19 комендантский час

Москва. 17 мая. INTERFAX.RU — Действующий в рамках борьбы с коронавирусом межведомственный координационный совет Грузии в понедельник принял решение сократить...

В мире3 часа назад

Песков заявил о дефиците суверенитета на Украине

Москва. 17 мая. INTERFAX.RU — Дефицит суверенитета Украины восполняется теми, кто направляет ее «твердой рукой» в сторону ненависти к России,...

Advertisement

Популярное