Регистрация пройдена успешно!
Пожалуйста, перейдите по ссылке из письма, отправленного на

Физики из Австралии создали первую квантовую "интегральную схему"

© Fogarty et al. / Nature Communications 2018Первая квантовая "интегральная схема" на базе кремния
Первая квантовая интегральная схема на базе кремния

МОСКВА, 30 окт – РИА Новости. Австралийские ученые создали первую полноценную "квантовую" кремниевую микросхему, способную исполнять все манипуляции с кубитами без помощи "внешних" приборов. Результаты их опытов и перспективы ее применения были представлены в журнале Nature Communications.

Так художник представил себе то, как работает квантовый компьютер Михаила Лукина и его коллег
Физики из России и США создали первый 51-кубитный квантовый компьютер
"Классические технологии "печати" микросхем позволят нам создавать миллионы кубитов внутри одного чипа. Это крайне важно для создания универсальных квантовых вычислительных машин, способных корректировать свои собственные ошибки и работать неограниченно долго", — заявил Эндрю Дзурак из университета Нового Южного Уэльса (Австралия).

Дзурак и его коллеги по университету уже несколько лет разрабатывают компоненты, необходимые для сборки полноценного полупроводникового квантового компьютера. Так, в 2010 году они создали квантовый одноэлектронный транзистор, а в 2012 году — полноценный кремниевый кубит на основе атома фосфора-31.

В 2013 году они собрали новую версию кубита, которая позволяла почти со 100% точностью считывать данные из него и оставалась стабильной очень долго. В октябре 2015 года Дзурак и его команда сделали первый шаг к созданию первого кремниевого квантового компьютера, объединив два кубита в модуль, выполняющий логическую операцию ИЛИ. Недавно им удалось защитить их от помех, сделав большой шаг в сторону создания "рабочей" квантовой машины. 

Физики из Австралии настраивают работу квантовой рации
Физики из Австралии создали "рацию" для квантовых чипов

Оставался один шаг – научиться объединять подобные кубиты, используя те же полупроводниковые технологии, что и сами ячейки квантовой памяти. Сделать это было крайне тяжело, так как "обычные" полупроводниковые кубиты могут взаимодействовать друг с другом лишь на небольшом расстоянии.

Решив эту проблему два года назад, австралийские ученые задумались о том, как можно "склеить" кубиты в единое целое и научиться "печатать" их так, как это делают производители электроники при создании микросхем. Плодом этих размышлений стали первые планы по созданию квантовых "микросхем", представленные командой Дзурака в прошлом декабре.

Алексей Федоров, физик из Российского квантового центра
Квантовые нейросети: как Россия может стать родиной искусственного разума

Эти идеи, как отмечает Дзурак, его команде недавно удалось воплотить на практике, используя так называемую КМОП-технологию – одну из самых распространенных и отработанных методик изготовления микросхем. Ученые применили ее для "печати" всех компонентов кубитов, а также микроволновых излучателей, квантовых точек и транзисторов, необходимых для корректной записи новых данных в квантовую ячейку памяти.

Работу этого чипа ученые проверили, записав и считав произвольные наборы данных в два соседних кубита. Как показал этот эксперимент, время работы ячеек памяти несколько снизилось, упав до четверти микросекунды. При этом они были достаточно стабильными, а манипуляции с индивидуальными кубитами не вносили помехи в содержимое их соседей. 

Так художник представил себе вечные кубиты и узлы в квантовой глобальной сети
Физики создали первый квантовый чип с "вечной" памятью

Вероятность появления ошибок в их работе, как отмечают ученые, пока составляет 5%, что достаточно мало для кремниевых узлами квантовых машин, но пока слишком много для создания полноценного универсального квантового компьютера, способного решать любые задачи.

Как надеются Дзурак и его коллеги, дальнейшие опыты и совершенствование технологий "печати" позволит им довести этот показатель до магической отметки в 1%, при достижении которой коррекция ошибок начинает работать даже на небольшом числе кубитов.

Оценить 16
Лучшие комментарии
bboris.kochetkov30 октября 2018, 17:16
Затраты и результаты.
Четверть микросекунды = 250 наносекундам. Самые обычные компьютеры работают на частотах в несколько гигагерц это доли наносекунд. Кубит выполняющий одну функцию ИЛИ и два таких кубита на кристале - ну очень "круто". 5% "точности" с потугами на 1%? Обычная двоичная арифметика и логика абсолютно точные.
"Закон INTEL" о регулярном удвоении тактовой частоты и плотности упаковки на кристале уже давно не работает. Эта технология достигла физического предела. Из других статей про этих австралийских физиков сложилось впечатление что они чем то не тем занимаются. Если когда нибудь и будет создан квантовый компьютер то на совершенно других физических принципах и технологиях.
ttimofei7730 октября 2018, 16:38
В принципе только недавно так же и с полупроводниковыми транзисторами баловались. Так что при таком рвении скоро получим новый виток вычислительной техники. Я к примеру хочу чтобы смартфон с квадрокоптером скрестили. надоело его таскать и убогий он прибор по сравнению с моей фантазией.:))
Рекомендуем
РИА
Новости
-->
Лента
новостей
Сначала новыеСначала старые
loader
Онлайн
Заголовок открываемого материала
Чтобы участвовать в дискуссии
авторизуйтесь или зарегистрируйтесь
loader
Чаты
Заголовок открываемого материала