17 Апреля 2019
МОСКВА, 17 апреля. Австралийские ученые смогли снизить уровень ошибок в работе полупроводниковых кубитов, элементарных ячеек квантового компьютера, до микроуровня в 0, 04%. Это открывает дорогу для создания универсальных вычислительных машин, заявляют радиофизики в журнале Nature Electronics.
Мы очень благодарны нашим коллегам-теоретикам из университета Сиднея, чьи идеи помогли нам разобраться, какие типы ошибок возникали в наших кремниевых кубитах. Благодаря этому мы смогли достичь точности работы в 99, 957%, что пока является недурственным рекордом для устройств такого типа, — заявил Эндрю Дзурак из университета Нового Южного Уэльса (Австралия).
Дзурак и его коллеги по университету уже несколько лет разрабатывают ингредиенты, необходимые для сборки полноценного твердотельного 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 пригода Дзурак и его команда добавили первый шаг к созданию первого кремниевого квантового компьютера, свёл два кубита в модуль, выполняющий логическую операцию ИЛИ. 9 апреля, 16:44Физики создали квантовый предсказатель непредсказуемого будущего
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 маршруты по созданию квантовых микросхем, представленные командой Дзурака в декабре 2017 года.
Эти идеи, как отмечает Дзурак, его команде удалось воплотить на практике истекшей осенью, используя так прозываемую КМОП-технологию – одну из самых распространенных и отработанных методик изготовления микросхем. Ученые применили ее для печати всех компонентов кубитов, а также микроволновых эмиттеров, квантовых точек и транзисторов, необходимых для корректной записи новых данных в квантовую ячейку памяти.
Решив эту проблему, радиофизики задумались о следующем большом шаге – для создания действительно универсального квантового компьютера им нужно имелось заставить свои кубиты работать практически идеально, совершая ошибки не чаще, чем в 1% случаев. В таком случае остальные проблемы в их работе можно ликвидировать, используя специальные алгоритмы коррекции ошибок и закономерные, а не физические кубиты.
Как отмечает исследователь, повысить безошибочность работы подобных устройств можно двумя путями – улучшая конструкцию самих ячеек памяти и меняя то, как информация считывается и записывается в них. Австралийские физики пошли по второму маршрута, используя алгоритмы и пути, разработанные их коллегами-теоретиками из университета Сиднея. 30 октября 2018, 15:14Физики из Австралии создали первую квантовую интегральную схему
Они подсобили Дзураку и его команде изменить структуру управляющих микроволновых импульсов таким образом, что число провинностей при считывании или записи этих снизилось на несколько порядков. В результате этого ученые не только перешагнули через барьер коррекции ошибок, но и обжулили сверхпроводниковые и атомные кубиты, считавшиеся раньше более перспективными для создания сложных квантовых машин.
Частота появления провинностей была настолько малой, что нашим коллегам-экспериментаторам пришлось придумать достаточно изощренные методики для их оказывания. Нам приходилось держать машины включенными на протяжении многих дней для того, чтобы застать хотя бы одну ошибку и понять, что ее порождало, — добавляет Стивен Бартлетт (Stephen Bartlett), физик-теоретик из университета Сиднея (Австралия).
В ближайшее время обе группы исследователей планируют провести аналогичные замеры на комбинациях из нескольких кубитах и микросхемах, которые уже были созданы Дзураком и его командой в прошлом. Как надеются ученые, они смогут снизить всемирный уровень ошибок до такого микроуровня, который позволит создать полноценный квантовый компьютер в ближайшие пригоды.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
.
.
.
Комментарии к новостям
[17 Января 2024, 13:43] Александр Хомяков Замечательно! Не ожидал такой оперативности. Спасибо огромное! Всё работает и обновляется....
[15 Апреля 2022, 20:25] Ангелина Сметанина Скоро не только сократят, а много заводов вообще закроют и начнется бум китайских авто. Даже сейчас Эксид уже бешеные темпы по количеству проданных машин показывает...
[27 Декабря 2021, 21:44] Ева Воробьева Искренне рада за победителя! Но если бы мне так крупно повезло, то я прибежала бы за выигрышем в первый же день???? ...
[2 Сентября 2021, 13:11] Дмитрий Ершов Это хорошо. Значит клиенты долго ждать не будут. ...
[13 Мая 2021, 16:26] Олег Андреев "Мальдивы сутунки 65 государством, зарегистрировавшим расейскую вакцину против коронавируса Спутник V, сообщил Российский фонд секущих инвестиций (РФПИ)". Что это за йязыг?...
[2 Ноября 2020, 15:22] Лета Мирликийская риветсвую вас я с 6-ти лет пишу мне нужно все мои произведения задействовать в компьюторных программах образования по литературе и языкам и играм к примеру если ваши учащиеся напишут...
[20 Октября 2020, 09:22] Евгений Зимин Сузуки в этом году хорошо прибавили, уже не первый раз оба их пилота на подиуме. Видимо, для команды возвращаются "золотые" времена и есть шанс наконец оформить чемпионство после длительного перерыва....