Zero
Flip-flop qubit processore illustrazione
(Immagine: In Dotazione)
Ingegneri presso l’Università del New South Wales (UNSW) hanno annunciato l’invenzione di un “radicale” architettura per la computazione quantistica, in sostanza, consentendo bit quantistici (qubit) — l’unità base di informazione in un computer quantistico, per essere inseriti centinaia di nanometri a parte e ancora rimanere agganciati.
L’invenzione si basa sul romanzo “flip-flop qubit” che UNSW detto promette di rendere la fabbricazione su vasta scala di quantum chip notevolmente più economico e più facile.
Per operare il flip-flop qubit, i ricercatori hanno bisogno di estrarre l’elettrone di distanza dal nucleo, utilizzando gli elettrodi in alto; in questo modo si crea un dipolo elettrico. Elettrico dipoli quindi interagire con gli altri attraverso abbastanza grandi distanze — una buona frazione di micron, o 1000 nanometri-il che significa che i ricercatori possono ora disporre di un singolo atomo di qubits molto più distanti di quanto si pensasse possibile
La svolta concettuale è la creazione di un tipo del tutto nuovo di qubit, utilizzando sia il nucleo e l’elettrone. Il nuovo chip design permette una silicio quantum processore che possono essere ridimensionati senza il preciso posizionamento di atomi tenuti in altri approcci.
È stato ideato da un team guidato da Andrea Morello, un professore di ingegneria quantistica a UNSW e anche il Programma di Gestione in UNSW-based ARC Centre of Excellence per la Computazione Quantistica e Tecnologia della Comunicazione (CQC2T), che è stato determinante per sbloccare la chiave per l’attivazione di computer quantistico di codifica in silicio a fine 2015.
“Si tratta di un design brillante, e, come tale molti concettuale salti, è incredibile che nessuno aveva pensato prima,” Morello ha detto di flip-flop qubit progresso.
Sviluppare il concetto di fianco Morello era Guilherme Tosi, assegnista di Ricerca presso CQC2T, così come un team composto da Fahd Mohiyaddin, Vivian Schmitt, Stefanie Tenberg di CQC2T e collaboratori Rajib Rahman e Gerhard Klimeck della Purdue University negli Stati Uniti.
“Che cosa Guilherme e la squadra hanno inventato un nuovo modo per definire un ‘spin qubit” che utilizza sia l’elettrone e il nucleo dell’atomo,” Morello ha spiegato. “Fondamentalmente, questo nuovo qubit può essere controllato utilizzando segnali elettrici, invece di quelli magnetici. I segnali elettrici sono notevolmente più facili da distribuire e localizzare all’interno di un chip elettronico.”
Secondo Tosi, il nuovo design elude una sfida che tutte le spin-a base di silicio qubits erano in attesa di affrontare, come le squadre di iniziare a costruire il più grande e più grande array di qubit, che è la necessità di spazio di loro a una distanza di solo 10 a 20 nanometri, o 50 atomi, a parte.
“Se sono troppo vicino o troppo lontano, il ‘entanglement’ tra quantum bit-che è ciò che rende i computer quantistici, in modo speciale, non si verificano,” Tosi aggiunto.
Come i ricercatori presso l’università vuole fare un array di milioni di qubits, Morello ha spiegato che tutte le linee di controllo, elettronica di controllo e dispositivi di lettura deve essere lavorato anche a scala nanometrica. Il flip-flop qubit valorizzazione significa che i ricercatori hanno un’altra strada per perseguire il loro obiettivo di vincere il quantum race.
In un singolo atomo di qubit utilizzato da Morello squadra, e che Tosi nuovo design, un chip di silicio è coperto con uno strato di isolante di ossido di silicio, su cui poggia un modello di elettrodi metallici che operano a temperature vicino allo zero assoluto e in presenza di un campo magnetico molto forte, UNSW spiegato.
Il nucleo è un atomo di fosforo, da cui Morello squadra ha già costruito due funzionali qubits utilizzando un elettrone e il nucleo dell’atomo. Questi qubits, presi singolarmente, hanno riferito dimostrato di record del mondo tempi di coerenza.
Di seguito i progressi di UNSW raggiunto nel quantum computing, il governo federale ha stanziato AU$26 milioni di AU$500 milioni di scienza di finanziamento per sostenere il suo lavoro nel quantum computing, reso disponibile in Australia AU$1,1 miliardi Nazionale per l’Innovazione e la Scienza ordine del giorno.
Entro 48 ore dalla iniezione di liquidità da parte del governo federale, la Commonwealth Bank of Australia (CBA) impegnati AU$10 milioni in cinque anni per sostenere le università, i ricercatori e Telstra poi confrontati gli sforzi della banca, anche impegnandosi AU$10 milioni in cinque anni, per aumentare la UNSW capacità di sviluppare il primo al mondo a base di silicio computer quantistico.
Nel mese di luglio, il Nuovo Galles del Sud il governo allo stesso modo ha annunciato un AU$26 milioni di euro del fondo di speranza di “sovralimentare” sviluppo e commercializzazione di tecnologie quantistiche.
La UNSW team ha anche colpito un AU$83 milioni di euro deal tra UNSW, Telstra, CBA, e l’Australiano e il Nuovo Galles del Sud governi di sviluppare, entro il 2022, 10-qubit prototipo di silicio quantum del circuito integrato.
Nel mese di agosto, i partner hanno lanciato Silicio Quantum Computing Pty Ltd, Australia quantum società di informatica, di promuovere lo sviluppo e la commercializzazione del team tecnologie.
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