6 Sterowanie procesorem Qubit w krzemie: ScienceAlert

6 Sterowanie procesorem Qubit w krzemie: ScienceAlert

Pobity został kolejny rekord na drodze do pełnej eksploatacji i pojemności Komputery kwantowePełna kontrola nad procesorem 6 qubit wykonanym z krzemu.

Naukowcy opisują to jako „kluczowy etap” dla technologii.

Kubity (lub bity kwantowe) to kwantowe odpowiedniki klasycznych bitów obliczeniowych, z tym wyjątkiem, że mogą przetwarzać tylko więcej informacji. Dzięki fizyce kwantowej możesz znajdować się w dwóch stanach jednocześnie, a nie tylko w 1 lub 0.

Trudność polega na tym, aby tak wiele kubitów zachowywało się tak, jak ich potrzebujemy, dlatego tak ważny jest ten skok do sześciu. Możliwość prowadzenia go w krzemie — tym samym materiale, który stosuje się w dzisiejszych urządzeniach elektronicznych — czyni tę technologię bardziej opłacalną.

„The Statystyki ilościowe Dzisiejsze wyzwanie składa się z dwóch części” Badacz obliczeń kwantowych Stephen Phillips mówi: z Politechniki w Delft w Holandii. „Opracuj kubity o wystarczająco dobrej jakości i opracuj architekturę, która pozwala budować duże systemy kubitów”.

„Nasza praca wpisuje się w obie kategorie. Ponieważ nadrzędny cel, jakim jest budowanie komputer kwantowy To ogromny wysiłek i myślę, że można śmiało powiedzieć, że wnieśliśmy wkład we właściwym kierunku”.

Kubity składają się z pojedynczych elektronów utrzymywanych szeregowo w odległości 90 nanometrów (wokół nich są ludzkie włosy). Średnica 75000 nm). Ta linia „kropek kwantowych” jest umieszczona w krzemie, wykorzystując strukturę podobną do tranzystorów stosowanych w standardowych procesorach.

Sześć procesorów kubitowych. Kubity są tworzone przez regulację napięcia na przewodach czerwonego, niebieskiego i zielonego na chipie. SD1 i SD2 to bardzo czułe czujniki pola elektrycznego, które mogą wykryć ładunek pojedynczego elektronu. Czujniki te w połączeniu z zaawansowanymi systemami sterowania umożliwiły naukowcom umieszczenie pojedynczych elektronów w pozycjach oznaczonych 1-6, które następnie były uruchamiane jako kubity. (Phillips i inni charakter temperamentu2022)

Dokonując subtelnych ulepszeń w sposobie przygotowania elektronów, zarządzania nimi i ich monitorowania, zespół był w stanie skutecznie kontrolować ich spin — właściwość mechaniki kwantowej, która umożliwia stan kubitu.

Badaczom udało się również stworzyć na żądanie bramki logiczne i dwu- lub trzyelektronowe systemy splątania o niskim poziomie błędów.

Naukowcy wykorzystali promieniowanie mikrofalowe, pola magnetyczne i Napięcie elektryczne Aby kontrolować spin i odczyt elektronu, uruchom je jako kubity i wejdź w interakcję ze sobą zgodnie z wymaganiami.

READ  Wiadomość: SaskTel planuje wieżę telefonii komórkowej na terenach zielonych w zaburzeniach Warmana

„W tym artykule przesuwamy obwiednię kubitową w krzemie, osiągając wysoką dokładność inicjalizacji, wysoką dokładność odczytu, wysoką dokładność bramek pojedynczego kubitu i wysoką rozdzielczość stanów 2-kubitowych” Inżynier elektryk Levin Vandersiben mówi:również z Politechniki w Delft.

„To, co naprawdę się wyróżnia, to to, że zademonstrowaliśmy wszystkie te właściwości razem w jednym eksperymencie na rekordowej liczbie bitów”.

do tego momentu, Tylko 3 procesory kubitowe Są z powodzeniem wbudowane w krzem i kontrolowane do pożądanego poziomu jakości – mówimy więc o ogromnym kroku naprzód w zakresie tego, co jest możliwe w tego typu kubicie.

Istnieją różne sposoby budowania kubitów — Łącznie z nadprzewodnikamiWiele kubitów było odtwarzanych razem – a naukowcy wciąż zastanawiają się, który sposób może być najlepszym rozwiązaniem.

Zaletą krzemu jest to, że istnieją już łańcuchy produkcyjne i dostawcze, co oznacza, że ​​przejście z laboratorium naukowego do rzeczywistej maszyny musi być prostsze. Prace wciąż podnoszą rekord kubitowy.

„Dzięki inżynierii precyzyjnej możliwe jest zwiększenie liczby krzemowych kubitów spinowych przy zachowaniu tej samej precyzji dla pojedynczych kubitów” Inżynier elektryk Mateusz Madzik mówi: z Politechniki w Delft.

„Główny blok konstrukcyjny opracowany w tym artykule może zostać wykorzystany do dodania większej liczby kubitów w kolejnych iteracjach badania”.

Wyszukiwanie zostało opublikowane w charakter temperamentu.

Elise Haynes

„Analityk. Nieuleczalny nerd z bekonu. Przedsiębiorca. Oddany pisarz. Wielokrotnie nagradzany alkoholowy ninja. Subtelnie czarujący czytelnik.”

Rekomendowane artykuły

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Wymagane pola są oznaczone *