Intel we współpracy z QuTech, zademonstrował nowy krok w rozwoju komputeryzacji kwantowej tzw. „gorace kubity” służą do obliczeń kwantowych w temperaturach przekraczających zero bezwzględne.

Intel, we współpracy z QuTech, opublikował dziś artykuł w prestiżowym magazynie „Nature”, demonstrujący skuteczną kontrolę „gorących” kubitów, podstawowej jednostki obliczeń kwantowych, pracujących w temperaturach wyższych niż 1 kelwin. Dla przypomnienia – temperatura 1 kelvina to wartość bliska -273,15 stopni Celsjusza. Słowo „goręcy” proponuję traktować tu z potężnym przymrużeniem oka. 

Dotychczas stosowanie komputerów kwantowych wymagało jednego, schłodzenia jednostek obliczeniowych do tzw. zera bezwzględnego. Osiągnięcie Intela i QuTech stanowi kolejny krok w rozwoju komputeryzacji kwantowej. Przy czym ta bardzo odbiega od naszych domowych pecetów. Zastosowanie obliczeń kwantowych do praktycznych zadań zależy od możliwości skalowania i kontrolowania tysięcy – jeśli nie milionów – kubitów jednocześnie. Jednak obecne projekty układów kwantowych są ograniczone przez ogólny rozmiar systemu, wierność kubitów, a zwłaszcza złożoność elektroniki sterującej, wymaganej do zarządzania kwantami na dużą skalę.

Zintegrowanie elektroniki sterującej i kubitów spinowych w tym samym układzie znacznie upraszcza połączenia między nimi. Jednak zwiększenie temperatur, w których kubity mogą działać, ma kluczowe znaczenie dla osiągnięcia tego celu. Wcześniej udowodniono, że komputer kwantowy działa tylko w zakresie milikelwinów – zaledwie ułamek stopnia powyżej zera absolutnego. Teraz, dzięki badaniom nad tzw. gorącymi kubitami, QuTech – we współpracy z Intelem – udowodnił swoją hipotezę, że kubity mają potencjał działania w nieco wyższych temperaturach niż obecne układy kwantowe.

Podejście to pozwala Intelowi wykorzystać swoją wiedzę w zakresie zaawansowanych technologii budowania układów i połączeń, aby uzyskać skalowalną ścieżkę do rzeczywistej praktyczności. Badania te opierają się na bieżących pracach Intela nad usprawnieniem rozwoju układów kwantowych z pełnym stosem, w tym na wprowadzeniu pod koniec ubiegłego roku pierwszego w swoim rodzaju kriogenicznego układu kontroli kwantowej Horse Ridge. Informacje kwantowe przechowywane w takich kubitach są zwykle szybko tracone, chyba że kubity są schładzane do niemal absolutnego zera (-273 stopni Celsjusza lub 0 kelwinów). W badaniach podkreślonych w Nature, Intel i QuTech po raz pierwszy zademonstrowały działanie swoich gorących kubitów, Te kompaktowe kubity działają przy stosunkowo wysokich temperaturach.

„Badania te stanowią znaczący postęp w naszych badaniach nad kubitami spinowymi krzemu, które naszym zdaniem są obiecującymi kandydatami do zasilania komercyjnych systemów kwantowych, biorąc pod uwagę ich podobieństwo do tranzystorów, które Intel produkuje od ponad 50 lat. Nasza demonstracja gorących kubitów, które mogą działać w wyższych temperaturach przy zachowaniu wysokiej wierności, toruje drogę do umożliwienia różnych lokalnych opcji sterowania kubitami bez wpływu na wydajność kubitów. ” – powiedział Jim Clarke, dyrektor sprzętu kwantowego, Intel Labs.

 

Podczas gdy kontrola pojedynczych kubitów powyżej temperatury 1 K za pomocą krzemowych kropek kwantowych została już wcześniej udokumentowane, kontrola dwóch kubitów była możliwa do tej pory tylko w obniżonej temperaturze do 40 milikelwinów. Badania Intela i QuTech pokazują pełną logikę dwóch kubitów w obwodzie kwantowym działającym w temperaturze 1,1 K. Tak, to nadal niezbyt ciepło, wynosi bowiem -272,05 stopni Celsjusza.

Dzięki tym badaniom Intel i QuTech zademonstrowały także zdolność do kontrolowania spinów elektronowych układu dwóch kubitów, mierząc wierność pojedynczego kubita na poziomie 99,3%. Ponadto zespół zilustrował, że wydajność kubitów spinowych jest minimalnie ograniczona w zakresie temperatur od 45 milikelwinów do 1,25 kelwina.

https://itreseller.pl/itrnewkirin-985-debiutuje-przy-okazji-premiery-smartfonow-honor-30-osmiordzeniowiec-z-szybkim-modemem-5g-bedzie-stanowil-idealne-rozwiazanie-dla-smartfonow-tzw-wyzszej-klasy-sredniej/