Новая архитектура, на базе так называемых кубитов ‘шлепающих звуков’, допускает кремниевый квантовый процессор, что возможно расширен без правильного размещения атомов, требуемых в других подходах. Существенно, это разрешает кубитам быть помещенными сотнями миллимикронов (нм) обособленно и все еще оставаться соединенными.“Это – критический момент.
Эти электрические диполи взаимодействуют между собой по большим расстояниям, хорошей доле микрона, либо 1 000 нм”, сообщил доктор наук Морелло.“Дизайн обходит проблему, с которой все основанные на вращении кремниевые кубиты, как ожидали, столкнутся, потому, что команды начинают строить громадные и громадные множества кубитов: потребность сделать промежутки между ними на расстоянии лишь 10-20 нм, либо всего 50 атомах обособленно”, добавил ведущий создатель врач Гильерме Тоси, кроме этого из Университета Нового Южного Уэльса.
В ядре атом фосфора, из которого команда ранее выстроила два функциональных кубита, применяя ядро и электрон атома. Эти кубиты, забранные лично, показали времена последовательности мирового рекорда.“Отечественный новый основанный на кремнии подход сидит прямо в сладком пятне.
Это легче изготовить, чем устройства на уровне атомов, но все еще разрешает нам помещать миллион кубитов в квадратный миллиметр”.“Это – блестящий дизайн, и как много таких концептуальных прыжков, страно, что никто не думал о нем прежде”, сообщил Андреа Морелло, учитель квантовой разработки в Университете Нового Южного Уэльса в Австралии и ведущем авторе работы, размещённой в издании Nature Communications.
“Мы именуем его кубитом ‘шлепающих звуков’. Дабы руководить этим кубитом, Вы должны потянуть электрон мало на большом растоянии от ядра, применяя электроды наверху. Делая так, Вы кроме этого создаете электрический диполь”, сообщил врач Този.В кубите единственного атома, применяемом исследователями, кремниевый чип покрыт слоем изолирования кремниевой окиси, сверху что отдых пример железных электродов, каковые действующий при температурах около полного нуля и в присутствии весьма сильного магнитного поля.
“В другом финише спектра схемы сверхпроводимости — преследуемый, к примеру, IBM и Google — и ловушки иона. Эти совокупности громадные и легче изготовить и сейчас следуют в первых рядах числом кубитов, каковые смогут управляться. Но из-за их громадных размеров, в итоге они смогут столкнуться с трудностями, пробуя собрать и руководить миллионами кубитов, как требуется самыми нужными квантовыми методами”.
“Кардинально, этим новым кубитом возможно руководить, применяя электрические сигналы вместо магнитных. Электрические сигналы существенно легче распределить и локализовать в электронном чипе”.“В случае если мы желаем сделать множество тысяч либо миллионов кубитов так близко друг к другу, это указывает, что все линии контроля, устройства считывания и электроника контроля должны кроме этого быть изготовлены в том нанометрическом масштабе, и с той плотностью и той подачей электродов.
Это новое понятие предлагает второй путь”, сообщил доктор наук Морелло.“Что мы изобрели, новый метод выяснить ‘кубит вращения’, что применяет и ядро и электрон атома”.
В этом подходе кубит ‘0’ выяснено государство, в то время, когда вращение электрона понижается, и вращение ядра случилось, тогда как эти ‘1’ государство – в то время, когда электронное вращение случилось, и ядерное вращение понижается.Концептуальный прорыв команды – создание совсем нового типа кубита, применяя и электрон и ядро.“Если они через чур близки, либо через чур на большом растоянии друг от друга, ‘запутанность’ между квантовыми битами — что есть тем, что делает квантовые компьютеры такими особенными — не происходит”.Схематическое представление о широкомасштабном квантовом процессоре, основанном на фосфоре (31P) дарители в кремнии, управляемом и соединенном посредством позванного электрического диполя.
У неработающих кубитов имеется электроны в интерфейсе, уезжая 31P ядро в ультрапоследовательном ионизированном стране. Электроны частично перемещены к дарителю для квантовых операций. Эскиз показывает вероятную архитектуру, где несколько кубитов в местном масштабе соединена через электрический диполь, и подгруппа этого потом соединена с другой группой через сотрудничество с неспециализированной микроволновой впадиной (вода). Кредит изображения: Гильерме Тоси, Университет Нового Южного Уэльса.
“Это указывает, что мы можем сейчас поместить кубиты единственного атома значительно дальше обособленно, чем ранее вероятная идея. Так, имеется большое количество пространства, дабы вкрапить главные хорошие компоненты, такие как межсоединения, устройства считывания и электроды контроля, тогда как сохранение правильной аналогичной атому природы кванта укусило”.