Vrući kubiti su otklonili najveća ograničenja za praktične kvantne računare
Eksperiment obećava toplije, jeftinije i pouzdanije kvantno računanje. I može se proizvesti koristeći postojeća postrojenja za silikonske čipove.
Većina kvantnih računara zahtijeva višemilionsko hlađenje, da bi radili na djeliću stepena iznad apsolutne nule. Ali, pregrijavaju se čim se ubace u obična elektronska kola.
Naučnici sa UNSW Sidneja su se suočili sa ovim zadatkom. Osmislili su eksperiment koji otvara put od eksperimentalnih uređaja sve do priuštivih kvantnih računara za poslovne i vladine projekte.
Naučnici su razvili ćeliju kvantnog procesora na silikonskom čipu, koja radi na -271,65°C.
To su postigli tako što su izolovali kvantne tačke iz rezervoara elektrona, i zatim su inicijalizovali i čitali kubite samo iz tunelovanja elektrona između dvije kvantne tačke.
Ćeliju čine dva kubita, ograđena sa par kvantnih tačaka, koje su ugrađene u silikon. Konačni proizvod, veće razmjere, mogao bi se napraviti korišćenjem postojećih postrojenja za silikonske čipove, i radio bi bez potrebe za višemilionskim hlađenjem. Takođe bi bio jednostavniji za objedinjavanje sa poznatim silikonskim čipovima, koji bi služili za upravljanje kvantnim procesorom.
Profesor Endrju Dzurak, sa UNSW-a, ističe: “Za kvantne računare se očekuje da nadmaše klasične u više važnih zadataka, od precizne proizvodnje ljekova do algoritama za pretraživanje. Međutim, osmišljavanje jednog takvog, koji može da se proizvede i da radi u realnom postrojenju, predstavlja veliki tehnički izazov”.
“Svaki dodati par kubita u sistemu, povećava ukupnu emitovanu toplotu, a više toplote dovodi do grešaka. Najviše zbog toga trenutna rješenja moraju da se drže toliko blizu apsolutnoj nuli”.
“Ideja o održavanju kvantnih računara, sa dovoljno kubita da bi bili korisni na temperaturama znatno manjim od dubokog svemira, je zastrašujuća, skupa, i pomjera granice tehnologije hlađenja”.
Tim UNSW-a je pronašao izvrsno rješenje za ovaj problem, inicijalizujući i očitavajući parove kubita pomoću tunelovanja elektrona između dvije kvantne tačke.
Naučnici su prvo objavili svoje rezultate preko akademske pred-štampne arhive, u februaru prošle godine. Zatim je, u oktobru 2019., jedna grupa u Holandiji, predvođena nekadašnjim istraživačem postdoktorantom u Dzurakovoj grupi – Menoom Veldhorstom, objavila slične rezultate koristeći istu silikonsku tehnologiju, koja je razvijena na UNSW-u 2014. godine. Potvrda ovakvog ponašanja vrućih kubita od strane dvije grupe na suprotnim stranama svijeta, dovela je do uzastopnog objavljivanja dva rada iz iste oblasti prirode.
Izvor: techexplorist.com
