Bild: UNSW
Forskare vid University of New South Wales (UNSW) har tagit fram en ny placering av styrledningar som de hoppas kommer att skala upp för att kontrollera miljontals qubits.
I forskning som publicerades i Science Advances sa teamet att de ville ha kontroll, men utan att ha värdefullt utrymme som togs upp av ledningar som använde ökande mängder el och genererade värme som behövde släppas ut.
“Fram till denna tidpunkt förlitade kontrollerande elektronspinn -qubits oss på att leverera mikrovågsmagnetfält genom att sätta en ström genom en tråd alldeles bredvid qubit,” sade UNSW -kvantingenjör Dr Jarryd Pla.
“För det första tappar magnetfälten riktigt snabbt med avstånd, så vi kan bara styra de qubits närmast tråden. Det betyder att vi skulle behöva lägga till fler och fler trådar när vi fick in fler och fler qubits, vilket skulle ta upp mycket fastigheter på chipet. ”
När experimenten genomförts vid temperaturer på 50 millikelvin, en beröring under -273 Celsius, kan värmen från trådarna störa qubit -tillförlitligheten.
Lösningen var att bli vertikal och ha kontrolledningarna ovanför qubiterna, tillsammans med en kristall som kallas en dielektrisk resonator som tar mikrovågor skjuten på den och krymper mikrovågornas våglängd.
“Först tog vi bort tråden bredvid qubits och kom sedan fram till ett nytt sätt att leverera mikrovågsfrekventa magnetiska kontrollfält över hela systemet. Så i princip kunde vi leverera kontrollfält till upp till fyra miljoner qubits, säger Pla.
“Den dielektriska resonatorn krymper våglängden under en millimeter, så vi har nu en mycket effektiv omvandling av mikrovågseffekt till magnetfältet som styr alla qubits snurr.
“Det finns två viktiga innovationer här. Den första är att vi inte behöver lägga in mycket kraft för att få ett starkt drivfält för qubitsna, vilket avgörande betyder att vi inte genererar mycket värme. Det andra är att fältet är mycket enhetligt över chipet, så att miljoner qubits alla upplever samma kontrollnivå. ”
Att testa systemet med befintlig kvant i kisel från UNSW visade sig vara framgångsrikt, och nästa steg blir att förenkla utformningen av kiselkvantprocessorer för att hantera tiotals qubits.
“Även om det finns tekniska utmaningar att lösa innan processorer med en miljon qubits kan göras, är vi glada över det faktum att vi nu har ett sätt att kontrollera dem,” sade Pla.
Quantum Coverage Without Spin
Quantum computing: Hur BMW gör sig redo för nästa teknikrevolution En “hål” ny värld för potentialen i mini -kvantdatorerUNSW erbjuder kandidatexamen i Quantum Engineering -examen i Australien Archer och dess plan för kvantvärldsdominans
Relaterade ämnen:
Australien CXO Digital Transformation Tech Industry Smart Cities Cloud 