В мире
Новости Москвы
Политика
Общество
Происшествия
Наука и техника
Шоу-бизнес
Армия
Статьи

Рабочую температуру кубитов повысили

Большая часть квантовых компьютеров, которые есть сегодня, созданы из сверхпроводящих кубитов, работающих при температурах около 0,1 кельвина. Но на их охлаждение тратится огромное количество энергии. В новом исследовании ученые из Университета Нового Южного Уэльса вместе с коллегами из Университетов Кэйо и Аалто, а также сотрудниками Шербрукского университета создали концепт элемента квантового чипа, который работает при температуре в 1,5 кельвина. Свою работу авторы опубликовали в журнале Nature. В этом же номере вышла статья физиков из компаний QuTech и , которые представили логический элемент на основе «горячих» кубитов из кремния, которые оказались надежными и контролируемыми.
Рабочую температуру кубитов повысили
Фото: Walden Kirsch/Intel CorporationWalden Kirsch/Intel Corporation
Кубит представляет собой элемент квантовой вычислительной системы, в котором хранится информация. Массив кубитов способен выполнять сложные вычисления, так как может принимать значения не только «0» и «1», как в обычном компьютере, но и находиться в их суперпозиции. Но сегодня компьютеры на основе этой технологии не выходят за стены лабораторий из-за невозможности их использования в качестве вычислительных систем. Это обусловлено рядом факторов. В частности, передача информации между кубитами очень чувствительна к разного рода помехам, из-за чего конечный результат может быть неточным. К тому же, сегодня все квантовые процессоры работают на сверхпроводящих кубитах, которые требуют охлаждения до температур, близких к абсолютному нулю.
Теперь исследователи нашли способ немного снизить затраты на охлаждение таких систем. Для этого ученые заключили пару кубитов в квантовые точки, которые в свою очередь были помещены в кремний. Такая система не только продемонстрировала возможность выполнять вычисления при температуре в 1,5 кельвина, но она также может быть создана с помощью существующих промышленных технологий изготовления кремниевых чипов. Но пока что это всего пара кубитов, и авторы исследования работают над тем, чтобы увеличить их количество в системе, не снизив при этом рабочую температуру.
Исследователи компаний Intel и QuTech исследовали тот же вид кубитов на основе кремния и квантовых точек. Им удалось показать, что таким логическим элементом из двух кубитов можно управлять. Физики сделали это с помощью электронного спинового резонанса, а считывание информации проводили с помощью спиновой блокады Паули. Авторы также продемонстрировали, что обменное взаимодействие между двумя спинами может перестраиваться с частотой от 0,5 до 18 мегагерц.