`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Полномасштабная архитектура квантового компьютера в кремнии

+22
голоса

Австралийские ученые разработали архитектуру кремниевого 3D-чипа, основанную на одноатомных квантовых битах, которая совместима с технологией атомно-масштабного изготовления, обеспечивающей план построения крупномасштабного квантового компьютера.

Ученые и инженеры из Australian Research Council Centre of Excellence for Quantum Computation and Communication Technology (CQC2T) со штаб-квартирой в Университете Нового Южного Уэльса (UNSW) лидируют в мировой гонке по разработке масштабируемого квантового компьютера в кремнии – материала хорошо понимаемого и пользующегося поддержкой вычислительной и микроэлектронной промышленности объемом триллион долларов.

Команды во главе с исследователями из UNSW уже продемонстрировали уникальную стратегию изготовления для реализации устройств атомного масштаба и разработали наиболее эффективные в мире квантовые биты, или кубиты, на базе кремния с использованием либо электронного, либо ядерного спина отдельных атомов фосфора. Кубиты, являются основными компонентами представления данных в квантовых компьютерах.

Одним из заключительных препятствий на пути масштабирования до работоспособного квантового компьютера является архитектура. Здесь необходимо выяснить, как точно управлять несколькими кубитами одновременно в массиве многих тысяч кубитов и постоянно корректировать "квантовые" ошибки в расчетах.

Теперь CQC2T-сотрудничество, включавшее теоретиков и экспериментаторов из Университета Мельбурна и UNSW, разработало такое устройство. В исследовании, опубликованном в Science Advances, команда CQC2T описывает новую кремниевую архитектуру, которая использует кубиты атомного масштаба, установленные по линиям управления, которые по существу являются очень узкими проводами, внутри 3D-дизайна.

«Мы показали, что мы можем строить кремниевые устройства на атомном масштабе, и работаем над полномасштабной архитектурой, где мы можем выполнять протоколы коррекции ошибок, предоставляющей практическую систему, которую можно масштабировать до больших чисел кубитов, - сказала проф. Мишель Симмонс (Michelle Simmons) из UNSW, соавтор исследования и директор CQC2T. - Самое замечательное в этой работе и в архитектуре является то, что она дает нам конечную точку. Теперь мы точно знаем, что нам нужно сделать для участия в международной гонке».

В концептуальном проекте команда двигалась от одномерного массива кубитов, расположенных вдоль одной линии, к двумерному массиву, расположенному на плоскости, что является гораздо более толерантным к ошибкам. Этот слой кубитов "зажат" в трехмерной архитектуре между двумя слоями проводов, расположенных в виде сетки.

Прилагая напряжения к подмножеству этих проводов, множество кубитов могут управляться параллельно, выполняя серию операций с использованием гораздо меньшей системы управления. Важно отметить, что при этой конструкции они могут выполнять протоколы коррекции ошибок кода на плоскости, в которых любые вычислительные ошибки могут быть исправлены быстрее, чем они произойдут.

«Наша австралийская команда разработала самые лучшие в мире кубиты в кремнии, - говорит проф. Ллойд Холленберг (Lloyd Hollenberg) из Мельбурнского университета, заместитель директора CQC2T, возглавлявший работу вместе с коллегой доктором Чарльзом Хиллом (Charles Hill). - Тем не менее, для масштабирования до полного работоспособного квантового компьютера нам нужно больше, чем просто много кубитов - мы должны быть в состоянии управлять и организовать их таким образом, чтобы мы могли квантовомеханически исправлять ошибки».

Полномасштабная архитектура квантового компьютера в кремнии

(Слева направо): д-р Мэттью Хауз (Matthew House), Сэм Хайл (Sam Hile, сидит), проф. Свен Рогге (Sven Rogge) и проф. Мишель Симмонс

+22
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT