Af Chris Duckett | 16. august 2021 – 02:11 GMT (03:11 BST) | Emne: Innovation
Billede: UNSW
Forskere ved University of New South Wales (UNSW) har udtænkt en ny placering af kontrolledninger, som de håber vil skalere op til at kontrollere millioner af qubits.
I forskning offentliggjort i Science Advances sagde teamet, at de ønskede kontrol, men uden at have kostbar plads optaget af ledninger, der brugte stigende mængder elektricitet og genererede varme, der skulle spredes.
“Indtil dette tidspunkt var kontrollen af elektron -spin -qubits afhængige af, at vi leverede mikrobølge -magnetfelter ved at sætte en strøm gennem en ledning lige ved siden af qubit,” sagde UNSW -kvanteingeniør Dr Jarryd Pla.
“For det første falder magnetfelterne virkelig hurtigt af med afstanden, så vi kan kun styre de qubits, der er tættest på ledningen. Det betyder, at vi bliver nødt til at tilføje flere og flere ledninger, efterhånden som vi indbragte flere og flere qubits, hvilket ville tage op en masse fast ejendom på chippen. ”
Den dielektriske resonator
Billede: UNSW
Med forsøgene afsluttet ved temperaturer på 50 millikelvin, et tryk under -273 Celsius, kan varmen fra ledningerne forstyrre qubit -pålideligheden.
Løsningen var at blive lodret og have kontrolledningerne over qubits sammen med en krystal kaldet en dielektrisk resonator, der tager mikrobølger skudt på den og krymper mikrobølgernes bølgelængde.
“Først fjernede vi ledningen ved siden af qubits og kom derefter med en ny måde at levere magnetfrekvente magnetiske kontrolfelter på tværs af hele systemet. Så i princippet kunne vi levere kontrolfelter til op til fire millioner qubits, “sagde Pla.
“Den dielektriske resonator skrumper bølgelængden ned under en millimeter, så vi har nu en meget effektiv konvertering af mikrobølgeeffekt til det magnetiske felt, der styrer spinnene på alle qubits.
“Der er to vigtige innovationer her. Den første er, at vi ikke behøver at lægge meget kraft i at få et stærkt drivfelt til qubitsne, hvilket afgørende betyder, at vi ikke genererer meget varme. Den anden er, at feltet er meget ensartet på tværs af chippen, så millioner af qubits alle oplever det samme kontrolniveau. ”
At teste systemet med eksisterende kvante i silicium fra UNSW viste sig at være en succes, og de næste trin vil være at forenkle designet af siliciumkvanteprocessorer til at håndtere snesevis af qubits.
“Selvom der er ingeniørmæssige udfordringer, der skal løses, før processorer med en million qubits kan laves, er vi begejstrede for, at vi nu har en måde at kontrollere dem på,” sagde Pla.
Quantum Coverage Without Spin
Quantum computing: Hvordan BMW gør sig klar til den næste teknologiske revolutionEn 'hul' ny verden for potentialet i mini -kvantecomputereUNSW tilbyder Bachelor of Quantum Engineering degreeAustralias Archer og dens plan for kvanteverdendominans
Relaterede emner:
Australien CXO Digital Transformation Tech Industry Smart Cities Cloud 