| +33 голоса |
|
Исследователи из Голландии и Австралии разработали архитектуру микросхемы, которая позволяет выполнять квантовые вычисления с использованием существующих полупроводниковых процессов.
Существует по меньшей мере пять основных подходов к квантовым вычислениям, изучаемых во всем мире: кремниевые спиновые квантовые биты (кубиты), ионные ловушки, сверхпроводящие петли, алмазные вакансии и топологические кубиты. В новом подходе используются кремниевые спиновые кубиты со специальной схемой коррекции ошибок, позволяющей масштабировать архитектуру до миллионов кубитов, которая может быть построена по стандартной технологии КМОП.
«Сегодняшние компьютерные чипы не могут использовать квантовые эффекты, необходимые для решения действительно важных проблем, которые могут решить квантовые компьютеры. Чтобы решить проблемы, которые создают основные глобальные вызовы, такие как изменение климата или сложные болезни, общепризнано, что нам понадобятся миллионы квантовых бит или кубитов, работающих совместно. Для этого нам нужно будет объединять кубиты вместе и интегрировать их, как и в современных микропроцессорных микросхемах. Такова цель этого нового проекта», - сказал д-р Менно Фельдхорст (Menno Veldhorst), лидер группы по квантовой технологии в QuTech - сотрудничестве между Технологическим университетом Делфта и TNO, Нидерландской организацией прикладных научных исследований.
«Наша конструкция включает в себя обычные кремниевые транзисторные переключатели для "включения" операций между кубитами в огромном двумерном массиве с использованием протокола выбора "слово" и "бит" на основе сетки, аналогичного используемому для выбора бит в обычном чипе компьютерной памяти, - сказал он. - Выбирая электроды над кубитом, мы можем управлять спином кубита, который хранит квантовый двоичный код 0 или 1. Выбирая электроды между кубитами, можно выполнить двухкубитные логические взаимодействия, или вычисления, между кубитами».
Для такой конструкции нужны коды с исправлением ошибок, которые используют несколько кубитов для хранения одного фрагмента данных.
«Наш проект включает новый тип кода для исправления ошибок, разработанный специально для спиновых кубитов, и включает в себя сложный протокол операций на миллионах кубитов. Это первая попытка интегрировать в один чип все обычные кремниевые схемы, необходимые для управления и чтения миллионов кубитов, требующихся для квантовых вычислений», - сказал Эндрю Дзурак (Andrew Dzurak), директор Австралийского национального производственного фонда в Университете Нового Южного Уэльса (UNSW) и руководитель программы в Центре передового опыта Австралии по квантовым вычислениям и коммуникационным технологиям (CQC2T).
«Мы ожидаем, что для этого проекта все еще потребуются изменения по мере того как мы будем двигаться к производству, но все ключевые компоненты, которые необходимы для квантовых вычислений, находятся здесь в одном чипе. И это то, что будет необходимо, если мы хотим сделать квантовые компьютеры рабочей лошадкой для расчетов, которые намного превосходят сегодняшние компьютеры», - добавил он. – Проект показывает, как интегрировать миллионы кубитов, необходимых для реализации всех обещаний квантовых вычислений».
Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365
| +33 голоса |
|
