Svarbus įvykis kuriant kvantinį kompiuterį, kuris naudoja tranzistorius kaip kubitą

Viena iš kliūčių, skatinančių ieškoti darbo kvantinio kompiuterio, yra ta, kad į į kvantinį kompiuterį įeinančių veikiančių įrenginių skaičius և kol kas atlieka tikrus universitetų atliktus skaičiavimus, kubitus համալս: nedaug. Tačiau pastaraisiais metais visos Europos partnerystė, bendradarbiaudama su Prancūzijos mikroelektronikos vadovu CEA-Leti, tyrė tranzistorius, kuriuos galima įsigyti milijardais visų mūsų mobiliųjų telefonų, kuriuos galima naudoti uolekčiais.

Prancūzijos kompanija „Leti“ gamina didžiulį vaflį, pilną prietaisų. Išmatavę Kopenhagos universiteto Nielso Bohro instituto tyrėjai nustatė, kad šie pramoniniu būdu pagaminti prietaisai buvo tinkami kaip uolekčių platforma, galinti pereiti į antrąją dimensiją – žingsnį kvantiniam kompiuteriui. Rezultatas dabar skelbiamas Gamtos komunikacijos,

Kvantiniai taškai dvimatėje masėje šokinėja į priekį

Viena iš pagrindinių prietaisų savybių yra dvimatė kvantinio taško masė. Arba tiksliau, dvi ar dvi kvantinių taškų gardelės. „Mes parodėme, kad kiekviename iš šių kvantinių taškų galime atlikti po vieną elektroninį valdymą. Tai labai svarbu plėtojant kvitus, nes vienas iš galimų būdų padaryti kvitus yra vieno elektrono sukimasis. Taigi mums buvo labai svarbu pasiekti vieną tikslą – valdyti vieną elektroną – tai padaryti naudojant 2D masyvą kvantinių taškų “, – sakė Fabio Ansaloni, buvęs NBI antrosios pakopos kvantinių prietaisų centro magistrantas.

2D kvantinių taškų masyvas

a) Vieno iš kvantinių taškų asimiliacijos įtaisų elektroninių vaizdų nuskaitymas. Keturis kvantinius taškus galima suformuoti silicyje (tamsiai pilka), naudojant keturis nepriklausomus valdymo laidus (šviesiai pilka). Šie laidai yra valdymo galvutės, įgalinančios vadinamuosius kvantinius vartus. b) dviejų matmenų masyvo įtaiso schema. Kiekvienas „Qubit“ (raudonas apskritimas) gali sąveikauti su artimiausiu 2D tinklo kaimynu ել apeiti „Qubit“, kuris sugenda dėl vienos ar kitos priežasties. Šis nustatymas reiškia „antrąjį matmenį“. Autorius: Fabio Ansalonas

Elektroninis sukimasis pasirodė esąs naudingas atliekant kubitus. Tiesą sakant, dėl jų „tylaus“ pobūdžio sukimai silpnai sąveikauja su triukšminga aplinka, o tai yra didelis reikalavimas didelio našumo kubitams.

Įrodyta, kad norint efektyviau įgyvendinti kvantinių klaidų taisymo režimus, įmanoma išplėsti kvantinių kompiuterių procesorius į antrą lygį. Kvantinės klaidos taisymas leis būsimiems kvantiniams kompiuteriams atliekant skaičiavimus toleruoti atskirų kubitų kaltę.

Pramonės masto gamybos pajėgumai

Profesorius Anasua Chatterji, kvantinių prietaisų centro (NBI) docentas, priduria: „Pradinė idėja buvo sukurti besisukančių kubitų masę, nusileisti iki vieno elektrono, mokėti juos valdyti, judinti. Šia prasme gali būti, kad Letty galėjo pateikti mūsų naudojamus pavyzdžius, o tai savo ruožtu leido mums pasiekti šį rezultatą. Labai populiarus yra visos Europos programos konsorciumo finansavimas iš ES, kuris padeda mums lėtai pereiti nuo vieno kvantinio taško lygio prie vieno elektrono, kad dabar būtų du elektronai, o dabar – dvimatis. masyvai Dviejų matmenų masyvai iš tikrųjų turi didelę paskirtį, nes jis pradeda atrodyti kaip kažkas, ko būtina norint sukurti kvantinį kompiuterį. Taigi Letty per daugelį metų dalyvavo daugelyje projektų, kurie visi prisidėjo prie šio rezultato “.

Paskola iki šiol priklausė daugeliui projektų Europoje

Pagreitis buvo laipsniškas. 2015 m. Grenoblio tyrinėtojai sugebėjo atlikti pirmąjį besisukantį kubitą, tačiau jis buvo pagrįstas skylėmis, o ne elektronais. Tuo metu prietaisų veikimas „skylės režimu“ nebuvo optimalus, և technologijos pažengė į priekį, todėl dabar NBI įrenginiai gali turėti dviejų matmenų masyvą vienu elektroniniu režimu. Tyrėjai paaiškina, kad pažanga yra triguba. „Pirmiausia būtina gaminti įrangą pramoninėje liejykloje. Šiais laikais pramoninio proceso mastas yra svarbus, nes mes pradedame kurti didesnes mases, pavyzdžiui, mažiems kvantiniams treniruokliams. Antra, kuriant kvantinį kompiuterį, jums reikia dviejų matmenų masyvo: jums reikia būdo, kaip sujungti išorinį pasaulį su kiekviena kubita. Jei turite 4-5 ryšius kiekvienai kubitui, greitai atsidursite perjungiamu laidų skaičiumi iš žemos temperatūros nustatymo. Bet tai, ką mes sugebėjome parodyti, yra tai, kad mes galime turėti vienus vartus vienam elektronui, o jūs galite skaityti և valdymą su tais pačiais vartais. Ir galiausiai, naudodamiesi šiais įrankiais, mes sugebėjome kontroliuojamai judėti և mainyti vieną elektroną aplink masę, o tai savaime yra iššūkis “.

Dviejų matmenų masyvai gali valdyti klaidas

Įrenginio klaidų valdymas yra pats skyrius. Kompiuteriai, kuriuos šiandien naudojame, sukelia daug klaidų, tačiau jas ištaiso vadinamasis dublikatas. Informacijos galite turėti įprastame kompiuteryje su 0 arba 1. Kad įsitikintumėte, jog skaičiavimo rezultatas yra teisingas, kompiuteris pakartoja skaičiavimą. Եւ Jei vienas tranzistorius padaro klaidą, jis ištaisomas paprasta balsų dauguma. Jei daugumoje kitų tranzistorių atliktų skaičiavimų rodoma 1, o ne 0. h, tada kaip rezultatas pasirenkamas 1. Kvantiniame kompiuteryje tai neįmanoma, nes neįmanoma padaryti tikslios kubito kopijos, todėl kvantinių klaidų taisymas veikia su kitu kiaušiniu. Naujesnių fizinių uolekčių klaidų lygis dar nėra žemas, tačiau jei jie pakankamai derinami 2D masyve, jie gali, galima sakyti, išbandyti vienas kitą. Tai dar vienas dabar įdiegto 2D masyvo privalumas.

Kitas žingsnis nuo šio taško

Nielso Bohro instituto rezultatai rodo, kad dabar įmanoma valdyti pavienius elektronus, և atlikti eksperimentus nesant magnetinio lauko. Taigi kitas žingsnis būtų ieškoti besisukančių parašų, kai yra magnetinis laukas. Tai bus būtina norint gauti vieną ar du uolekčių vartus vienai uolekties masei. Teorija parodė, kad visuotiniam kvantiniam skaičiavimui pakanka saujelės vieno ar dviejų kubitų vartų, vadinamų visu kvantinių vartų rinkiniu.

Nuoroda. Fabio Ansaloni, Anasua Chatterjee, Georgi Bohuslavski, Benoit Bertrand, Louis Houtin, Maud Vinette եր Ferdinand Cuemmet, „E-elektroninės operacijos kvantinių taškų asimiliacijos masėje“, 2020 m. Gruodžio 16 d. Gamtos komunikacijos,
DOI: 10.1038 / s41467-020-20280-3:

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Greitas „COVID-19“ tyrimas iš lagamino

Lagaminų laboratorija jau sėkmingai naudojama nuo kitų infekcinių ligų Afrikoje. Autorius: dr. Ahmedas Abdas El Wahedas Mobili SARS-CoV-2 greito aptikimo laboratorija Afrikoje. PGR testas yra...

NASA į JAV smulkiojo verslo technologijų plėtrą investavo 105 mln

NASA Ji turi ilgą Amerikos verslininkų rėmimo istoriją, kai jie kuria technologijas nuo idėjų iki rinkodaros ketinimų. Smulkiojo verslo tyrimų agentūros (SBIR) programa...

Žemės tyrinėjimas iš kosmoso: Keshmo sala, Iranas [Video]

Kreditas: ESA, CC BY-SA 3.0. Sudėtyje yra modifikuoti „Copernicus Sentinel“ (2020 m.) Duomenys, kuriuos tvarko IGO. Misija „Copernicus Sentinel-2“ nukelia į didžiausią Irano salą -...

Neatrasta didžiųjų Afrikos žmonių klajojanti žemė – vaikai palaidoti prieš 78 000 metų

Panga ya Saidi urvo vietos apžvalga. Atkreipkite dėmesį į tranšėjos, kurioje buvo palaidotas, kasinėjimą. Autorius: Mohammadas Javadas Shoaee Tarptautinė komanda, apimanti kelis CNRS...

Prognozuojama, kad ateivių rūšių padaugės 36% iki 2050 m

Egipto žąsis (Alopochen aegyptiaca), kilusi iš Afrikos, o dabar įsikūrusi Vidurio ir Vakarų Europoje. Autorius: profesorius Timas Blackburnas, UCL Tikimasi, kad šio amžiaus viduryje...

Newsletter

Subscribe to stay updated.