Эксперимент открыл путь к миллиону кубитов на одном чипе

Для практического применения квантовые компьютеры должны иметь миллионы кубитов на одном чипе. Сегодня самые передовые из них могут похвастаться только тысячами. Это значит, что им пока доступны вычисления, которые уже — и зачастую более эффективно — выполняют классические компьютеры. Ученые из Швейцарии достигли первого управляемого взаимодействия двух спиновых кубитов в привычном кремниевом транзисторе.

Этот успех открывает возможность интеграции миллионов таких кубитов на микрочипе с помощью хорошо отлаженных производственных процессов.

Разработчики квантовых компьютеров по всему миру исследуют различные технологии кубитов и пока не пришли к единому мнению насчет того, какая из них лучше подходит для раскрытия потенциала квантовых вычислений. Для корректной работы кубиты должны обладать способностью надежно хранить и оперативно обрабатывать информацию. Фундамент быстрой обработки информации — стабильные и быстрые взаимодействия между большим числом кубитов, состояния которых можно точно контролировать извне.

В поисках решения проблемы соединения и упорядочивания тысяч кубитов исследователи из Университета Базеля обратились к кубиту, который использует спин (собственный кинетический момент) электрона или дырки.

Дырка — это, по сути, отсутствие электрона в полупроводнике, пишет Science Daily. Те и другие обладают спином, который может принимать одно из двух состояний: вверх или вниз. По сравнению с спином электрона спин дырки можно контролировать без дополнительных компонентов вроде микромагнитов на чипе.

Два года назад базельские физики показали, что спины дырок можно улавливать и использовать как кубиты. Теперь же команда Андреаса Кульмана успешно достигла управляемого взаимодействия между двумя такими кубитами. Результаты эксперимента были подкреплены последующим моделированием. Исследователи пришли к выводу, что наблюдаемая анизотропность обмена энергией между дырками делает возможным двухкубитные логические вентили без обычного выбора между надежностью и быстродействием.

«Спины дырок позволяют нам создавать быстрые и надежные двухкубитные логические вентили, — заявил Кульман. — А теперь этот принцип дает возможность соединить большое количество пар кубитов».

Пожалуйста, оцените статью:
Ваша оценка: None Средняя: 5 (2 votes)
Источник(и):

ХайТек+