2D puslaidininkių kubitų masyvas, veikiantis kaip kvantinis procesorius

Kvantinio kvantinio procesoriaus, pagaminto naudojant puslaidininkių gamybos technologiją, schema. Paskola: Nico Hendrickxas („QuTech“)

Bet kurio kompiuterio širdis, jo centrinis procesorius, yra pastatytas naudojant puslaidininkių technologijas, kurios gali maitinti milijardus tranzistorių vienoje mikroschemoje. „QuTech“ „Menno Veldhorst Group“ tyrėjai, bendradarbiaudami su „TU Delft և TNO“, dabar parodė, kad šią technologiją galima panaudoti kuriant dvimatę dydžių masyvą, kuris veiktų kaip kvantinis procesorius. Jų darbas – pagrindinis didelio masto kvantinės technologijos etalonas – buvo išleistas šiandien (2021 m. Kovo 24 d.). Gamta:,

Kvantiniai kompiuteriai gali išspręsti problemas, kurių neįmanoma išspręsti naudojant klasikinius kompiuterius. Nors kvantiniai įtaisai šiuo metu talpina dešimtis uolekčių, tai yra pagrindinis kvantinės technologijos elementas, būsimas universalus kvantinis kompiuteris, galintis valdyti bet kokį kvantinį algoritmą, greičiausiai susidės iš milijonų milijardų uolekčių. Kvantiniai taškų uolekčiai žada būti dideliu mastu, nes juos galima apibrėžti naudojant standartinius puslaidininkių gamybos metodus. Wellhorstas. „Įdėdami keturias tokias uolekites į du ar du tinklelius, pademonstruodami visišką visų uolekčių valdymą ir valdydami kvantinę grandinę, apjungiančią visas uolekites, žengėme žingsnį į priekį įgyvendindami didelio masto kvantinio skaičiavimo metodą. »

Visas kvantinis procesorius

Elektronai, įstrigę kvantiniuose taškuose, tik kelių dešimčių nanometrų puslaidininkių struktūrose, daugiau nei du dešimtmečius buvo tiriami kaip kvantinės informacijos platforma. Nepaisant visų pažadų, mastas, viršijantis dviejų kubitų logiką, ir toliau vengia. Norėdami įveikti šį barjerą, Menno Veldhorsto և Giordano Scappucci komandos nusprendė laikytis visiškai kitokio požiūrio և pradėjo dirbti su vokiečių skylėmis (ty elektronų trūkumu). Taikant šį metodą, tie patys elektrodai, reikalingi kubitams nustatyti, taip pat galėtų būti naudojami jų valdymui ar įpainiojimui. „Prie kiekvienos kubitos nereikėtų pridėti jokių didelių struktūrų, kad mūsų kubitai būtų beveik identiški kompiuterio lusto tranzistoriams“, – sakė „Meno Veldhorst“ grupės magistrantas Nico Hendrixas. “Be to, mes puikiai valdome. Mes galime suporuoti kubitus, kaip norime, leidžiant mums užprogramuoti vieną, du, tris ar keturis kubitų vartus, žadant labai kompaktiškas kvantines grandines.”

Menno Wellhorstas և Nico Hendrixas

Menno Veldhorst և Nico Hendrickx stovi prie vokiško kvantinio procesoriaus įrengimo. Paskola Marieke de Lorijn („QuTech“)

2D yra raktas

Sėkmingai sukūrus pirmąją Vokietijos kvantinių taškų kubitą 2019 m., Jų žetonų kubitų skaičius padvigubėja kasmet. „Žinoma, keturi kubitai jokiu būdu nesukuria universalaus kvantinio kompiuterio“, – sako Wellhorstas. “Bet įdėdami uolekites į du tinklus, mes dabar žinome, kaip valdyti ir poruoti uolektis skirtingomis kryptimis.” Bet kokia reali architektūra, integruojanti daugybę kubitų, reikalauja, kad jie būtų tarpusavyje sujungti dviem aspektais.

„Germanium“ kaip labai universali platforma

Keturių kubitų logikos demonstravimas Vokietijoje nustato naujausią kvantinių taškų lauko lygį և reiškia žingsnį link tankių, ištemptų, dvimatių puslaidininkinių kubitų tinklų. Be suderinamumo su pažangia puslaidininkių gamyba, Vokietija taip pat yra labai universali medžiaga. Jis turi įdomių fizinių savybių, tokių kaip sukimosi orbitos jungtis պտ gali bendrauti su tokiomis medžiagomis kaip superlaidininkai. Todėl Vokietija laikoma puikia kelių kvantinių technologijų platforma. Wellhorstas. “Dabar, kai mes žinome, kaip gaminti vokiečių kalbą, dirbti su kubitų mase, kvantinis germanio informacijos kelias tikrai gali prasidėti”.

Nuoroda. NW Hendrickx, WIL Lawrie, M. Russ, F. van Riggelen, SL de Snoo, RN Schouten, A. Sammak, G. Scappucci ir M. Veldhorst, 24 vokiečių kvantų procesorius, 2021 m. Kovo 24 d. Gamta:,
DOI: 10.1038 / s41586-021-03332-6:

Finansavimas. Tyrimą remia NWO, Nyderlandų tyrimų taryba.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Pasiutligė neužkrėstų smegenų, tačiau vis tiek kenčia nuo stiprių nervų pažeidimų.

Koronavirusas II su sunkiais kvėpavimo takų simptomais, Virusas, sukeliantis COVID 19Vargu ar jis bus tiesiogiai perduodamas į smegenis, tačiau vis tiek gali sukelti sisteminę...

Mokslas yra paprastas. Kas yra kvantinis skaičiavimas?

Nuo JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 21 d Lawrence'o Berkeley nacionalinė laboratorija DOE naudoja pažangią aušinimo sistemą - uolekčių, kad kvantinių kompiuterių širdis būtų pakankamai...

Kaip paukštis kvėpuoja geriau? Tyrėjų išvados

Apytikslis „apvalios viščiuko“ su paukščio plaučiais skaičius parodė, kad įkvėpus oro judėjimas pirmyn ir atgal. Kaip iškvėpimai (mėlynos rodyklės) ir iškvėpimai (raudoni) sukelia...

Kalnų gorilos gali naudoti krūtinę, kad perduotų informaciją apie save

Vyriškos gorilos krūtis muša. Autoriai: Jordi Galbany / Diano Fossey Gorilla fondas Skrynios, nukentėjusios nuo kalnų gorilų, kurios greitai muša krūtinę rankomis, kad skambėtų...

Paprastas mokslas: kas yra biokuras?

Parengta JAV energetikos departamentas 2021 m. Balandžio 20 d Mokslininkai fermentavo mieles, kad iš augalų cukrus virstų biodyzelinu. Kreditas: Nuotrauka mandagumo Stephanopoulos Lab Saulės, vėjo ir...

Newsletter

Subscribe to stay updated.