Вчені просунулися в розробці квантових комп’ютерів масового виробництва

Цілком можливо, що незабаром буде налагоджено виробництво кремнієвих кубітів, які замінять класичні транзистори. Крок в цьому напрямку зробили дослідники з французької лабораторії CEA-Leti і вчені Копенгагенського університету, повідомляє видання hpcwire.com.

Однією з перешкод на шляху створення квантових комп’ютерів є недостатня кількість кубітів — їх виробляють в невеликих кількостях інститути і лабораторії, що займаються проблемами квантових обчислень. Вчені з CEA-Leti хочуть вирішити цю проблему за допомогою звичайних транзисторів, пропонуючи використовувати їх в якості кубітів. Дану ідею підхопили і співробітники Інституту Нільса Бора Копенгагенського університету. Провівши ряд тестів, вони з’ясували, що класичні транзистори підходять в якості кубітової платформ, що робить нас на крок ближче до створення квантових ПК.

Управляти кремнієвим транзистором досить легко, його конструкція дуже компактна — шматочок кремнію зі стороною в 1 см містить десятки мільйонів транзисторів, — на відміну від кріогенної камери, де до кожного кубіта доводиться підводити по 4-5 проводів. При цьому кубіта грає одиночний електрон. У теорії, отримані кремнієві кубіти можна буде пустити в масове виробництво, розміщуючи їх на великих кремнієвих пластинах.

У CEA-Leti вдалося створити елементарний масив з 4-х квантових точок, кожна з яких управляється власним «перемикачем». У кожній квантовій крапці знаходиться один електрон. Спін цього електрона являє собою кубіт. Варто відзначити, що спіни електронів були обрані навмисно, тому як вони слабо реагують на перешкоди, що знижує рівень помилок і забезпечує високий рівень когерентності кубітів.

Під час тестування чотирьохкубітового кремнієвого масиву, дослідники змогли перемістити окремі електрони навколо масиву квантових точок, а також помістити їх в квантові точки. При цьому електрони взаємодіяли один з одним в сусідніх позиціях, що обіцяє привести до такого явища, як заплутаність кубітів.