Інженери з Університету Нового Південного Уельсу досягли нової віхи у фізиці. Вони змусили квантовий процесор працювати при температурах у 20 разів вищих, ніж це було можливо раніше. Досягнення допоможе створити більш потужні, економічні та енергоефективні квантові обчислювальні системи в найближчому майбутньому.
Команда розпочала дослідження під егідою спін-ауту UNSW Diraq. За короткий час дослідники продемонстрували життєздатність “гарячих кубітів”. Раніше ця концепція сприймалася як теоретична.
Кубіти – це фундаментальні одиниці квантової інформації. Однак, завдяки експериментам, вони тепер можуть функціонувати при температурі вище одного кельвіна, приблизно ° градуси за Цельсієм. Цей новий температурний допуск сумісний зі звичайними електронними операціями. Провідний автор, Джонатан Хуанг, аспірант Університету Нового Південного Уельсу і науковий співробітник Дірака, підкреслив, що цей експеримент є революційним.
Він сказав: “Традиційні кремнієві чипи генерують тепло, що є знайомою проблемою при використанні електронних пристроїв. Кілька провідних систем квантових обчислень в сучасному ландшафті вимагають охолодження до надзвичайно низьких температур, дуже близьких до абсолютного нуля (-273,15 градуса за Цельсієм). При вищих температурах кубіти руйнуються, що робить технологію непрактичною”. “Це нове дослідження демонструє високоточні квантові обчислення на основі спіну при температурі вище одного Кельвіна – або -272 градуси за Цельсієм – температурі, сумісній з роботою звичайної електроніки”, – додав він. “Це дає можливість запускати складні процедури виправлення помилок, необхідні для відмовостійких квантових обчислень, що відкриває шлях до реалістичних і корисних квантових комп’ютерів“.
Традиційні квантові обчислювальні системи покладаються на надзвичайно низькі температури, близькі до абсолютного нуля, щоб підтримувати стабільність і точність. Однак це означає більш складні та дорогі механізми охолодження.
Натомість інженери дозволили квантовим процесорам працювати при значно вищих температурах. Таким чином, ми долаємо головну перешкоду в розвитку технології квантових обчислень. Інноваційне обладнання Diraq розв’язує проблему масштабування квантових обчислень до мільйонів кубітів. Воно побудоване з використанням нової технології, відомої як спіни в кремнії, і це відрізняє компанію від конкурентів.
Доктор Генрі Ян, керівник відділу квантового контролю в Diraq і провідний автор попередньої статті про “гарячі кубіти”, пояснив, що дослідження фізичних параметрів, проведене командою для досягнення високоточного контролю, ініціалізації і зчитування кубітів при підвищених температурах, допомогло їм досягти високої точності.
“Нас мотивував виклик досягнення високоточного керування, ініціалізації і зчитування даних при підвищених температурах”, – сказав д-р Янг. “Саме тому ми провели таке ретельне дослідження фізичних параметрів, щоб досягти нашої мети”.
Ми очікуємо, що квантові обчислення матимуть трансформаційні застосування в різних галузях, включаючи фармацевтику, матеріалознавство, фінанси, логістику, прогнозування погоди та управління енергією.
Читайте також:
За час тестування він намайнив можливий залишок біткойнів