Nul
Silicon spin qubit chip
(Foto: Aangeleverd)
Een team van ingenieurs van de Universiteit van New South Wales (UNSW) heeft het ontwerp onthuld van een chip die kunt integreren quantum interacties.
Volgens UNSW, het ontwerp, die worden vervaardigd met behulp van meestal standaard in industriële processen en componenten, bestaat uit een ‘roman architectuur” die het mogelijk maakt quantum berekeningen worden uitgevoerd met behulp van bestaande halfgeleidercomponenten, bekend als de CMOS-complementary metal-oxide-semiconductor. CMOS is de basis voor alle moderne chips.
“We denken vaak van de landing op de Maan als de mensheid de grootste technologische wonder, maar het creëren van een microprocessor chip met een miljard werkende apparaten geïntegreerd samen te werken als een symfonie — dat je kunt dragen in uw zak — is een verbazingwekkende technische prestatie, en een revolutie in het moderne leven,” Andrew Dzurak, directeur van de Australian National Fabricage Faciliteit op UNSW, gezegd.
“Met quantum computing, we staan aan de vooravond van een andere technologische sprong voorwaarts die kunnen zo diep en transformerend. Maar een complete engineering design om dit te realiseren op een enkele chip is ongrijpbaar. Ik denk dat wat we hebben ontwikkeld op UNSW nu maakt dat mogelijk. En nog belangrijker, het kan worden gemaakt in een moderne semiconductor manufacturing plant.”
De chip ontwerp, gepubliceerd in het tijdschrift Nature Communications, is bedacht door Dzurak naast Dr Menno Veldhorst, die de hoofdauteur van de paper en het was een research fellow aan UNSW wanneer het conceptuele werk dat werd verricht.
“Hoe bijzonder ze ook zijn, de computer van vandaag chips niet benutten van de quantum-effecten die nodig zijn voor het oplossen van de echt belangrijke problemen die quantum computers,” Veldhorst toegevoegd.
In plaats daarvan wordt een groot aantal werken quantum bits (qubits) nodig hebt om te werken in tandem te realiseren de verwerking van de macht quantum computers zijn gepland te leveren.
“Ons ontwerp is uitgerust met conventionele silicium transistor schakelt over naar de ‘turn on’ – operaties tussen qubits in een grote twee-dimensionale array, met behulp van een raster op basis van ‘woord’ en ‘bit’ selecteer protocol, vergelijkbaar met die gebruikt voor het selecteren van de bits in een conventionele computer geheugen chip,” voegde hij eraan toe.
“Door het selecteren van elektroden boven een qubit, kunnen we een qubit de spin, die slaat de quantum binaire code van een 0 of een 1. En door het selecteren van elektroden tussen de qubits, twee-qubit logica interactions, of berekeningen kunnen worden uitgevoerd tussen qubits.”
Als een handige universele kwantumcomputer zal een groot aantal qubits, de ingenieurs van de universiteit moet gebruiken error-correcting codes die gebruik maken van meerdere qubits voor het opslaan van een enkel stuk van de gegevens.
“Onze chip blauwdruk is uitgerust met een nieuw type error-correcting code die speciaal zijn ontworpen voor spin qubits, en het gaat om een geavanceerde protocol van activiteiten over de miljoenen qubits. Het is de eerste poging om te integreren in een enkele chip alle conventionele silicium circuits die nodig zijn om de controle en lees de miljoenen qubits nodig voor quantum computing,” Dzurak uitgelegd.
Dzurak, die is ook een programma leider bij Australië Centrum van Uitmuntendheid voor Quantum computers en Communicatie-Technologie (CQC2T), verwacht dat er nog aanpassingen nodig zijn voordat de chip beweegt in de richting van produceren, maar zei dat alle van de essentiële componenten die nodig zijn voor quantum computing zijn in de one chip.
“Dat is wat nodig zal zijn als we de kwantum computers een werkpaard voor de berekeningen die zijn dan computers van vandaag,” Dzurak toegevoegd. “Het laat zien hoe de integratie van de miljoenen qubits nodig is voor het realiseren van de ware belofte van quantum computing.”
Dzurak was instrumenteel in het gebouw een quantum logic gate in silicium, die gemaakt berekeningen tussen twee qubits van gegevens mogelijk.
Op het moment van de ontdekking was wel een bezienswaardigheid resultaat niet alleen voor Australië, maar ook voor de wereld, dat zich tot dan toe niet mogelijk was geweest om twee quantum bits “praten” met elkaar en maak een logische poort met behulp van silicium.
“Dit resultaat betekent dat alle van de fundamentele bouwstenen die nodig zijn om een full-scale silicium processor chip zijn nu op zijn plaats,” Dzurak eerder gezegd. “We zijn klaar om te bewegen uit dit wetenschappelijk onderzoek fase, in de engineering fase en de productie.”
Voortbouwend op deze doorbraak, een ander team van onderzoekers van de universiteit, onder leiding van professor Michelle Simmons, ontgrendelde de sleutel tot het inschakelen van quantum computer codering in silicium, in de aankondiging van het einde van 2015, dat had het team de mogelijkheid tot het schrijven en bewerken van een quantum versie van computer-code met twee qubits in een silicium microchip.
Quantum computing is naar verwachting een revolutie in de wereld, met Australië in een goede positie om de eerste over de finish quantum.
Meer over quantum computing
Flip-flop qubits: UNSW bedenkt ‘radicale’ quantum computing design Australië ‘s ambitieuze plan om te winnen van de quantum race UNSW ontgrendelt sleutel tot quantum codering in silicium Silicium Quantum Computing gelanceerd te commercialiseren UNSW quantum werk Sydney Uni voorspelt het onvoorspelbare in quantum computing vooruitgang van de Universiteit van Sydney ontvangt quantum computing subsidie van ONS verstand, Commonwealth Bank bereidt zich voor quantum computing met de lancering van QxBranch simulator IBM’ s big quantum druk: Samsung, Daimler aanmelden voor 20-qubit aandrijving van de test van Microsoft en USyd vordering uitvinding van de belangrijkste quantum computing onderdeel van Intel, QuTech werk op 17-qubit kwantum computing chip, de verpakking Hoe AI en machine learning zal helpen de opkomst van quantum computing (TechRepublic) Hoe quantum computing kunnen maken onbreekbare encryptie en sla de toekomst van cybersecurity (TechRepublic)
Verwante Onderwerpen:
Australië
CXO
Digitale Transformatie
Tech Industrie
Smart Cities
Cloud
0