UNSW forskere tager tre-qubit i silicium system til over 90% nøjagtighed

0
159

Aimee ChanthadavongSkrevet af Aimee Chanthadavong, seniorjournalist Aimee Chanthadavong Aimee Chanthadavong Senior Journalist

Siden hun afsluttede en grad i journalistik, har Aimee haft sin rimelige andel af at dække forskellige emner, herunder forretning, detailhandel, fremstilling og rejser. Hun fortsætter med at udvide sit repertoire som tech-journalist med ZDNet.

Fuld bio den 20. januar 2022 | Emne: Innovation

lr-asaad-morello-madzik-composite-image-1.png

Billede: Kearon de Clouet/UNSW

Et team af forskere fra University of New South Wales (UNSW) har udviklet siliciumbaserede kvanteprocessorer og vist, at det er muligt at bygge siliciumbaserede kvanteenheder, der er kompatible med nuværende halvlederfremstilling og -applikationer.

Udgivet. i Nature viser forskningen, at det var muligt at opnå en-qubit-driftsnøjagtigheder på op til 99,9% nøjagtighed, to-qubit-fidelitet på 99,3% nøjagtighed og et tre-qubit-system bestående af en elektron og to fosforatomer introduceret i silicium via ionimplantation med en troskab på 92,5 %.

“Dagens publikation i Nature viser, at vores operationer var 99 % fejlfri,” sagde UNSW-professor Andrea Morello, der ledede arbejdet i samarbejde med University of Melbourne, University of Technology Sydney og andre baseret i USA, Japan og Egypten .

“Når fejlene er så sjældne, bliver det muligt at opdage dem og rette dem, når de opstår. Dette viser, at det er muligt at bygge kvantecomputere, der har tilstrækkelig skala og nok kraft til at håndtere meningsfuld beregning.

“Dette stykke forskning er en vigtig milepæl på den rejse, der vil bringe os derhen.”

Resultaterne blev yderligere bekræftet af to andre uafhængige forskerhold, også offentliggjort i Nature. Et team af forskere i Holland rapporterede, at de opnåede 99,9 % one-qubit og 99,7 % to-qubit fidelities ved hjælp af elektronspin i kvanteprikker dannet i en stabel af silicium og silicium-germanium-legering.

Tilsvarende har et hold. af japanske forskere opnåede 99,8 % en-qubit- og 99,5 % to-qubit-fidelities i to-elektroner ved hjælp af silicium og silicium-germanium-legeringer kvanteprikker.

Papiret erklærede, at forskningen beviser, at siliciumbaserede halvlederspin-qubits er stabile nok til at holde kvanteinformation i lange perioder og kan skaleres ved hjælp af eksisterende teknikker, der bruges til halvlederfremstilling.

“Indtil nu har udfordringen dog været at udføre kvantelogiske operationer med tilstrækkelig høj nøjagtighed,” sagde Morello.

“Hver af de tre artikler, der er offentliggjort i dag viser, hvordan denne udfordring kan overvindes i en sådan grad, at fejl kan rettes hurtigere, end de ser ud.”

Ifølge Morello giver muligheden for at opnå fejlrater under 1 % muligheden for at designe siliciumkvanteprocessorer, der skalerer op og fungerer pålideligt til brugbare beregninger.

I mellemtiden har Canberra-baserede Quantum Brilliance annonceret, at de vil gennemføre et fælles forskningsprojekt på $22,5 millioner med Tysklands Fraunhofer Institut for Anvendt Faststoffysik IAF og University Ulms Institut for Kvanteoptik for at udvikle nye teknikker til fremstilling af højtydende kvantemikroprocessorer .

Støttet af den tyske regering vil projektet sigte mod at løse to nøgleudfordringer omkring diamantbaserede kvantecomputere inden 2025, sagde Quantum Brilliance. Disse er udviklingen af ​​atomisk præcise teknikker til fremstilling af kvantemikroprocessorer og til at finde nye metoder til selektiv manipulation af qubits i kvantecomputere med flere processorknudepunkter.

Som en del af samarbejdet vil Quantum Brilliance og Fraunhofer IAF i fællesskab udvikle præcisionsfremstillingsteknikker til fremstilling af skalerbare arrays af diamant-qubits. Derudover vil Fraunhofer IAF arbejde med vækstprocesser for diamantsubstrater.

Samtidig udvikler Institute of Quantum Optics skalerbare udlæsnings- og kontrolteknikker til diamantbaserede qubits, så de kan kontrolleres præcist.

Canberra vil investere AU$12 mio. i lokale teknologiske kommercialiseringsprojekter

Den australske regering har annonceret, at den vil uddele lidt over AU$12 millioner i samlet finansiering for at støtte australske virksomheder med at kommercialisere deres teknologiprojekter.

AU$12,2 millioner vil blive delt mellem 22 projekter som en del af den australske regerings accelererende kommercialiseringstilskud.

Den største andel, AU$1 million, vil blive overdraget til SDIP Innovations, som vil blive brugt til knogleimplantatteknologi designet til at give kirurger mulighed for at behandle komplekse knogledefekter ved hjælp af knoglefyldere.

Andre modtagere er ResusRight, som vil kommercialisere sit Juno kliniske trænings- og overvågningssystem for at hjælpe med at træne klinikere i genoplivning af nyfødte; DetectED-X for at hjælpe det med at videreudvikle og pilotere ImageID, som bruger AI til at hjælpe med at uddanne klinikere og radiografer til at forbedre sygdomsdiagnostik, såsom brystkræft; og Anderson Horticulture til at udvikle sin mikroformeringsteknologi for at forbedre avocadodyrkningspraksis.

Victorian-baserede Southern Ocean SubSea er også et andet firma, der modtager et tilskud, som vil blive brugt til at udvikle fjernbetjente køretøjer, der er i stand til at reparere akvakulturnet, mens Western Australias Tribe Technology vil bruge sin del af tilskuddet til at kommercialisere en automatiseret omvendt cirkulationsboreprøve system designet til at forbedre sikkerheden i minesektoren.

“Disse seneste projekter er alle gode eksempler på australske innovationer – mange på tværs af højtuddannede produktionsprioriteter – som har et bemærkelsesværdigt potentiale til at forbedre kvaliteten af ​​vores liv, skabe nye job og støtte vores økonomiske genopretning,” minister for industri, energi og emissioner sagde Angus Taylor.

Relateret dækning

Forskere udvikler ny metode, der indlejrer atomer én efter én for at bygge kvantechipAustralien prioriterer 63 kritiske teknologier, herunder kvante- og blockchain, Sydneys Tech Central udvider med quantum terminal og scaleup hub. Kvanteteknologier er nu en del af militærets fremtidige køreplan Australien | CXO | Digital transformation | Teknisk industri | Smarte byer | Sky