Учені створили чип, який працює за температури -200 градусів: де його застосують

Кріогенну квантову платформу створили дослідники із Сіднейського університету, повідомляє interestingengineering.com. Новий масштабований чип управляє квантовими бітами (кубітами) за температури, близької до абсолютного нуля (-273,15 °C).

Розробка австралійських учених допоможе вирішити одне з найскладніших завдань у створенні великомасштабних квантових комп'ютерів. "Це виведе нас із галузі квантових комп'ютерів, які були захопливими лабораторними машинами, на етап, де ми зможемо почати відкривати реальні проблеми, які ці пристрої можуть вирішити для людства", — сказав керівник дослідження, професор Девід Рейлі.

Як працює кріочіп

Чіп було створено з використанням стандартної КМОП-технології, яку використовують у повсякденній електроніці. Головною особливістю цієї технології є використання n-канальних і p-канальних транзисторів. Вчені звертають особливу увагу на те, що їхній чип споживає зовсім мало енергії — лише 10 мікроват потужності, а його аналогові частини потребують лише 20 нановат на мегагерц, що дає змогу масштабувати систему до мільйонів кубітів без значного збільшення споживання енергії.

Дослідники порівняли продуктивність кріогенного чипа зі стандартною установкою за кімнатної температури і не виявили помітного скорочення часу когерентності кубіта (його здатності зберігати квантовий стан) і лише незначну втрату точності під час операцій.

"Наша робота показує, що при ретельному проєктуванні системи управління тендітні кубіти навряд чи помічають перемикання транзисторів у чипі, який перебуває на відстані менше ніж міліметр", — пояснив професор Рейлі.

Група вчених спостерігала незначну втрату точності для однокубітних операцій і відсутність вимірного зменшення часу когерентності як для однокубітних, так і для двокубітних вентилів (квантовий вентиль — це базовий елемент квантового комп'ютера).

Також команда повідомила про послідовну поведінку взаємодії між кубітами, що означає відсутність значних перешкод з боку електричного шуму, незважаючи на близьке розташування контрольного чипа.

Дослідники вже взялися на популяризацію своєї розробки. Професор Девід Рейлі з колегами заснували компанію Emergence Quantum, щоб вивести свою платформу кріогенного управління на ринок.

Раніше Фокус повідомляв, що квантовий комп'ютервпорався з неоднозначним завданням. Завдяки зусиллям американських дослідників, було продемонстровано перевагу квантового масштабування для наближеного вирішення завдань оптимізації з використанням квантового відпалу.

Також стало відомо, що за допомогою квантового комп'ютера вчені вперше в історії досягли успіху у створенні справді випадкової генерації чисел. Це досягнення може стати в пригоді, зокрема, в криптографії та в навчанні штучного інтелекту.