Нефть Brent
$72.81
-0.27%
9
13 Июля 2018
МОСКВА, 13 июля Физики из Австралии научились маневрировать отдельными кубитами в толпе из подобных ячеек квантовой памяти, не мешая их соседям. Это заметно ускорит создание профессиональных квантовых компьютеров, говорится в статье, опубликованной в журнале Science Advances.
Хиле и его коллеги по университету, работающие под руководством Энди Дзурака (Andrew Dzurak), уже несколько лет строят компоненты, необходимые для сборки полноценного 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 снарядили новую версию кубита, тот или другая позволяла почти со 100% ясностью 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. В прошлом году им удалось защитить кубиты от помех, предоставил большой шаг в сторону создания рабочего квантового компьютера.
Оставался один шаг – научиться объединять как вылитые 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 в начале прошедшего года, ученые столкнулись еще с одной проблемой – кубиты было крайне сложно подсоединить на кремниевой подложке так, чтобы они могли взаимодействовать проч с другом, и при этом их содержимое можно являлось менять, не мешая работе соседних ячеек памяти.
Хиле и его коллеги решили эту проблему, используя не атомные, а молекулярные фосфорные кубиты. По сути, они ничем не отличаются от одноатомных транзисторов Дзурака за исключением того, что в их центре находится не один, а несколько атомов фосфора-31 и набор специальных антенн, которые вырабатывают направленные охлопки микроволн.
Добавление лишних атомов фосфора большим образом поменяло то, как их электроны общались с этими антеннами, но не сказалось на взаимодействия между ними. По сути, каждый набор из частиц начал реагировать на разные частоты, которые производили эти излучатели. Это разрешает индивидуально контролировать их состояние, не затрагивая других кубитов.
Ученые проверили работу подобных отдельных раций для кубитов, организовал чип, содержавший в себе две ячейки квантовой памяти с одним и двумя атомами фосфора-31. Как показали эксперименты, состояние каждого из них можно было менять даже в том случае, когда они располагались на расстоянии всего в 16 нанометров друг от друга
Подобные рации, как отмечают физики, получают практически бесконечное число индивидуальных каналов. Для расширения их их количества нужно или добавить новые атомы фосфора, или поменять их положение относительно друг друга. Это позволяет создавать очень профессиональные квантовые чипы, не беспокоясь о возможных наложениях сигналов и помехах, заключают авторы статьи.
Редактор рубрики
Олег Кудрин
Место события на карте мира:
