« Недостающая головоломка »: инженеры значительно продвинулись в разработке квантовых компьютеров

Квантовые инженеры из UNSW в Сиднее устранили главное препятствие, которое мешало квантовым ам стать реальностью: они открыли новую технику, которая, по их словам, будет способна контролировать миллионы спиновых кубитов — основных единиц информации в кремниевом кванте. процессор.


До сих пор инженеры и ученые, занимающиеся квантовыми компьютерами, работали с экспериментальной моделью квантовых процессоров, демонстрируя возможность управления лишь горсткой кубитов.

Но с их последним исследованием, опубликованным сегодня в Достижения науки, команда нашла то, что они считают «недостающей мозаикой» в архитектуре квантового компьютера, которая должна позволить управлять миллионами кубитов, необходимых для чрезвычайно сложных вычислений.

Доктор Джаррид Пла, преподаватель Школы электротехники и телекоммуникаций UNSW, говорит, что его исследовательская группа хотела решить проблему, которая ставила ученых в тупик на протяжении десятилетий: как контролировать не только несколько, но и миллионы кубитов, не занимая ценное пространство. с большим количеством проводов, потреблением большего количества электроэнергии и выработкой большего количества тепла.

«До этого момента управление электронными спиновыми кубитами зависело от того, что мы доставляем микроволновые магнитные поля, пропуская ток через провод рядом с кубитом», — говорит доктор Пла.

«Это создает некоторые реальные проблемы, если мы хотим масштабироваться до миллионов кубитов, которые потребуются квантовому компьютеру для решения глобально значимых проблем, таких как разработка новых вакцин.

«Во-первых, магнитные поля очень быстро спадают с расстоянием, поэтому мы можем контролировать только те кубиты, которые находятся ближе всего к проводу. Это означает, что нам нужно будет добавлять все больше и больше проводов, поскольку мы вводим все больше и больше кубитов, что потребовало бы много недвижимости на чипе «.

А поскольку чип должен работать при низких температурах, ниже -270 ° C, доктор Пла говорит, что введение большего количества проводов приведет к слишком большому нагреву чипа, что снизит надежность кубитов.

«Таким образом, мы возвращаемся к возможности управлять только несколькими кубитами с помощью этой проводной техники», — говорит доктор Пла.