Физики поставили новый рекорд в области квантовых вычислений: они показали полный контроль над 6-кубитным кремниевым квантовым процессором.
"Задача квантовых вычислений сегодня состоит из двух частей, - говорит физик Стефан Филипс из Технологического университета Делфта в Нидерландах. - Разработка кубитов достаточно хорошего качества и разработка архитектуры, позволяющей создавать большие системы кубитов. Наша работа подходит под обе категории. И поскольку создание квантового компьютера требует огромных усилий, я думаю, будет справедливо сказать, что мы внесли свой вклад в правильное направление развития этой области".
Рекордный процессор
Кубиты в новом чипе состоят из отдельных электронов, расположенных в ряд на расстоянии 90 нанометров друг от друга (диаметр человеческого волоса составляет около 75 000 нанометров). Эта линия "квантовых точек" размещена в кремнии и имеет структуру, аналогичную транзисторам, используемым в стандартных процессорах.
Авторы новой работы смогли улучшить способ подготовки, управления и мониторинга электронов, что позволило им успешно управлять спином электронов — квантово-механическим свойством, которое обеспечивает состояние кубита. Исследователи также смогли создавать логические элементы и запутывать системы из двух или трех электронов по требованию с низкой частотой ошибок.
Исследователи использовали микроволновое излучение, магнитные поля и электрические потенциалы для управления и считывания спина электрона, управляя ими как кубитами и заставляя их взаимодействовать друг с другом по мере необходимости. В результате ученым удалось создать и запустить 6-кубитный кремниевый процессор. До сих пор физикам удавалось привести в действие максимум 3 кремниевых кубита.