Эксперимент открыл путь к миллиону кубитов на одном чипе
Разработчики квантовых компьютеров по всему миру исследуют различные технологии кубитов и пока не пришли к единому мнению насчет того, какая из них лучше подходит для раскрытия потенциала квантовых вычислений. Для корректной работы кубиты должны обладать способностью надежно хранить и оперативно обрабатывать информацию. Фундамент быстрой обработки информации – стабильные и быстрые взаимодействия между большим числом кубитов, состояния которых можно точно контролировать извне.
В поисках решения проблемы соединения и упорядочивания тысяч кубитов исследователи из Университета Базеля обратились к кубиту, который использует спин (собственный кинетический момент) электрона или дырки. Дырка – это, по сути, отсутствие электрона в полупроводнике, https://www.sciencedaily.com/releases/2024/05/240506131552.h... Science Daily. Те и другие обладают спином, который может принимать одно из двух состояний: вверх или вниз. По сравнению с спином электрона спин дырки можно контролировать без дополнительных компонентов вроде микромагнитов на чипе.
Два года назад базельские физики показали, что спины дырок можно улавливать и использовать как кубиты. Теперь же команда Андреаса Кульмана успешно достигла управляемого взаимодействия между двумя такими кубитами. Результаты эксперимента были подкреплены последующим моделированием. Исследователи пришли к выводу, что наблюдаемая анизотропность обмена энергией между дырками делает возможным двухкубитные логические вентили без обычного выбора между надежностью и быстродействием.
«Спины дырок позволяют нам создавать быстрые и надежные двухкубитные логические вентили, - заявил Кульман. – А теперь этот принцип дает возможность соединить большое количество пар кубитов».
Нестабильность критически важных квантовых процессов препятствует развитию квантовых вычислительных машин на сверхпроводящих кубитах. Ученые из США https://hightech.plus/2023/07/06/uchenie-uvelichili-dolgovec... важный шаг вперед, получив сверхпроводящие кубиты, сохраняющие информацию на протяжении 1,43 миллисекунды, на порядок улучшив предыдущий рекорд.