К обеду! Ну невозможно с вами...пошла за сыром
Физики из Австралии создали первую квантовую "интегральную схему"
"Австралийские ученые создали первую полноценную "квантовую" кремниевую
микросхему, способную исполнять все манипуляции с кубитами без помощи "внешних"
приборов. Результаты их опытов и перспективы ее применения были представлены в
журнале Nature Communications.
"Классические технологии "печати" микросхем позволят нам создавать миллионы
кубитов внутри одного чипа. Это крайне важно для создания универсальных
квантовых вычислительных машин, способных корректировать свои собственные
ошибки и работать неограниченно долго", — заявил Эндрю Дзурак из университета
Нового Южного Уэльса (Австралия).
Дзурак и его коллеги по университету уже несколько лет разрабатывают компоненты,
необходимые для сборки полноценного полупроводникового квантового компьютера.
Так, в 2010 году они создали квантовый одноэлектронный транзистор, а в 2012
году — полноценный кремниевый кубит на основе атома фосфора-31.
В 2013 году они собрали новую версию кубита, которая позволяла почти со 100%
точностью считывать данные из него и оставалась стабильной очень долго. В
октябре 2015 года Дзурак и его команда сделали первый шаг к созданию первого
кремниевого квантового компьютера, объединив два кубита в модуль, выполняющий
логическую операцию ИЛИ. Недавно им удалось защитить их от помех, сделав
большой шаг в сторону создания "рабочей" квантовой машины.
Оставался один шаг – научиться объединять подобные кубиты, используя те же
полупроводниковые технологии, что и сами ячейки квантовой памяти. Сделать это
было крайне тяжело, так как "обычные" полупроводниковые кубиты могут
взаимодействовать друг с другом лишь на небольшом расстоянии.
Решив эту проблему два года назад, австралийские ученые задумались о том, как
можно "склеить" кубиты в единое целое и научиться "печатать" их так, как это
делают производители электроники при создании микросхем. Плодом этих размышлений
стали первые планы по созданию квантовых "микросхем", представленные командой
Дзурака в прошлом декабре.
Эти идеи, как отмечает Дзурак, его команде недавно удалось воплотить на
практике, используя так называемую КМОП-технологию – одну из самых
распространенных и отработанных методик изготовления микросхем. Ученые применили
ее для "печати" всех компонентов кубитов, а также микроволновых излучателей,
квантовых точек и транзисторов, необходимых для корректной записи новых данных
в квантовую ячейку памяти.
Работу этого чипа ученые проверили, записав и считав произвольные наборы данных
в два соседних кубита. Как показал этот эксперимент, время работы ячеек памяти
несколько снизилось, упав до четверти микросекунды. При этом они были
достаточно стабильными, а манипуляции с индивидуальными кубитами не вносили
помехи в содержимое их соседей.
Вероятность появления ошибок в их работе, как отмечают ученые, пока составляет
5%, что достаточно мало для кремниевых узлами квантовых машин, но пока слишком
много для создания полноценного универсального квантового компьютера,
способного решать любые задачи.
Как надеются Дзурак и его коллеги, дальнейшие опыты и совершенствование
технологий "печати" позволит им довести этот показатель до магической отметки в
1%, при достижении которой коррекция ошибок начинает работать даже на небольшом
числе кубитов."©
2018-11-02 в 11:42
просмотров 524
