Bilde: UNSW
Forskere ved University of New South Wales (UNSW) har utviklet en ny plassering av kontrollledninger som de håper vil skalere for å kontrollere millioner av qubits.
I forskning publisert i Science Advances sa teamet at de ønsket kontroll, men uten å ha kostbar plass tatt opp av ledninger som brukte økende mengder elektrisitet og genererte varme som måtte spres.
“Frem til dette tidspunktet var kontrollerende elektronspinn -qubits avhengige av at vi leverte mikrobølge magnetfelt ved å sette en strøm gjennom en ledning rett ved siden av qubit,” sa UNSW kvanteingeniør Dr Jarryd Pla.
“For det første slipper magnetfeltene veldig raskt med avstand, så vi kan bare kontrollere de qubits som er nærmest ledningen. Det betyr at vi må legge til flere og flere ledninger etter hvert som vi får inn flere og flere qubits, noe som vil ta opp mye eiendom på brikken. ”
Etter at eksperimentene ble fullført ved temperaturer på 50 millikelvin, et trykk under -273 Celsius, kan varmen fra ledningene forstyrre qubit -påliteligheten.
Løsningen var å bli vertikal og ha kontrollledninger over qubits, sammen med en krystall kalt en dielektrisk resonator som tar mikrobølger skutt på den, og krymper bølgelengden til mikrobølgene.
“Først fjernet vi ledningen ved siden av qubits og kom deretter med en ny måte å levere magnetfrekvente magnetiske kontrollfelt over hele systemet. Så i prinsippet kunne vi levere kontrollfelt til opptil fire millioner qubits, “sa Pla.
“Den dielektriske resonatoren krymper bølgelengden ned under en millimeter, så vi har nå en meget effektiv konvertering av mikrobølgeeffekt til magnetfeltet som styrer spinnene til alle qubits.
“Det er to viktige innovasjoner her. Den første er at vi ikke trenger å bruke mye krefter for å få et sterkt drivfelt for qubits, noe som avgjørende betyr at vi ikke genererer mye varme. Det andre er at feltet er veldig jevnt over brikken, slik at millioner av qubits alle opplever det samme kontrollnivået. ”
Å teste systemet med eksisterende kvante i silisium fra UNSW viste seg å være vellykket, og de neste trinnene vil være å forenkle utformingen av silisiumkvanteprosessorer for å håndtere titalls qubits.
“Selv om det er ingeniørutfordringer å løse før prosessorer med en million qubits kan gjøres, er vi glade for at vi nå har en måte å kontrollere dem på,” sa Pla.
Quantum Coverage Without Spin
Quantum computing: Hvordan BMW gjør seg klar for den neste teknologirevolusjonen En “hull” ny verden for potensialet til mini kvantecomputere UNSW tilbyr Bachelor of Quantum Engineering degreeAustralias Archer og planen for kvanteverdenherredømme
Relaterte emner:
Australia CXO Digital Transformation Tech Industry Smart Cities Cloud 