Міжнародні вчені розв’язали проблему точності кремнієвих спінових кубітів, наближаючи квантові комп’ютери

Прорив у квантових технологіях

Як повідомляє НВ — Техно: Міжнародна команда вчених досягла прориву у квантових технологіях, розв'язавши проблему зниження точності кремнієвих спінових кубітів при паралельному керуванні. Це досягнення наближає створення масштабних і практичних квантових комп'ютерів. Дослідники з Центру вивчення явищ у матерії при інституті RIKEN, у співпраці з партнерами, розробили метод компенсації збоїв під час спільної роботи кубітів. Наукова стаття, що описує ці результати, була опублікована у виданні Nature Physics.

Особливості кремнієвих спінових кубітів

Кремнієві спінові кубіти, які виготовляються за допомогою стандартних напівпровідникових технологій, зберігають інформацію за допомогою спіну окремих електронів у кремнієвій матриці. Однак, паралельна робота кількох кубітів викликає зміщення Штарка під дією змінного струму, що призводить до фазових зміщень і зниження точності. Розроблена унікальна система калібрування базується на попарному калібруванні, що дозволяє уникнути окремого налаштування кожної комбінації кубітів.

Під час індивідуального тестування п'яти кубітів точність взаємодій перевищувала 99,99%, при цьому найкращий показник становив 99,999%. Навіть при одночасній активності трьох кубітів точність залишалася вищою за 99,99%. Під час роботи всіх п'яти кубітів точність становила близько 99,9%. Однак повне уникнення помилок ускладнює декогеренція, яку спричиняє потужне мікрохвильове випромінювання.

Результати дослідження доводять життєздатність спільних ліній керування для створення масштабованих і стійких до збоїв квантових процесорів, що може суттєво вплинути на розвиток квантових технологій у майбутньому. Розробка таких технологій є важливим кроком у напрямку практичного використання квантових комп'ютерів.

Це досягнення є важливим кроком у розвитку квантових технологій, оскільки вирішення проблеми точності при паралельному керуванні кубітами відкриває нові можливості для створення більш потужних та ефективних квантових комп'ютерів.

З огляду на швидкий розвиток цієї галузі, подальші дослідження можуть привести до нових інновацій у використанні квантових обчислень в різних сферах, таких як криптографія, матеріалознавство та штучний інтелект.

Цей успіх у підвищенні точності кремнієвих спінових кубітів відкриває нові горизонти для квантових технологій. Зокрема, вчені також досягли значних результатів у зчитуванні кубітів без їх руйнування, що підвищує ефективність квантових обчислень. Ці розробки можуть суттєво вплинути на практичне використання квантових комп'ютерів у найближчому майбутньому.