Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jeden integrovaný obvod Horse Ridge by měl dokázat ovládat 128 qubitů.
Firma QuTech, nizozemské TU Delft a TNO a Intel oznámily další pokrok při vývoji čipu/integrovaného obvodu (CMOS, SoC), který by měl řídit qubity v kvantovém počítači. Čip by měl fungovat jako krabička integrující komunikaci mezi qubity a dalšími prvky systému v jediném zařízení – zjednodušeně řečeno, ke každému qubitu nebude muset vést samostatný drátek. Samotný čip Intel Horse Ridge by měl pracovat tak, aby dokázal řídit qubity pracující při teplotě 3 K („kryogenní čip“), tj. mohl by být přímo součástí příslušné „ledničky“, kde se budou provádět kvantové výpočty. K tomu je třeba tedy ještě nějaký krok udělat, protože vlastní kvantové počítání probíhá zatím jen desetiny stupně nad absolutní nulou. Autoři výzkumu uvedli, že obě technologie by se mohly potkat např. na teplotě kolem 1,5 K, což by umožnilo postavit kompaktní systém. V takovém případě lze lépe zajistit i samotné chlazení, než kdyby ke qubitům vedla hromada vodičů, navíc nebude docházet k chybám v důsledku přenosu signálu.
Jeden integrovaný obvod Horse Ridge by měl dokázat ovládat 128 qubitů, a to bezdrátově. CMOS je vyráběn stejnou technologií jako tyto prvky pracující v rámci běžné elektroniky. Z toho vyplývá, že už je k dispozici technologie umožňující výrobu složitých zařízení pro ovládání kvantových počítačů, a to včetně škálování.
Stále se ovšem jedná o pomocný prvek, který nijak nezajišťuje vlastní fungování qubitů (udržení provázaného stavu po celou dobu trvání výpočtu) a už vůbec ne problém s tím, že zatím známe poměrně málo efektivních kvantových algoritmů.
Autoři výzkumu nyní na konferenci ISSCC v San Franciscu demonstrovali jak samotné fungování čipu Horse Ridge, tak i to, že je opravdu schopen ovládat qubity, kde je informace kódována jako spin elektronů (druhou nejčastější verzí jsou kvantové počítače s qubity na bázi fotonů, experimentuje se i s kvantovými počítači na bázi supravodičů, kde informaci kóduje buď náboj na bázi Cooperových párů elektronů, nebo magnetický tok v supravodivém prstenci).
A Scalable Cryo-CMOS 2-to-20GHz Digitally Intensive Controller for 4×32 Frequency Multiplexed Spin Qubits/Transmons in 22nm FinFET Technology for Quantum Computers, Proceedings of the 2020 IEEE International Solid- State Circuits Conference (ISSCC)
Zdroj: QuTech/Phys.org a další
Poznámka PH: Bude tento princip v první fázi použitelný i pro jednoúčelové kvantové počítače řešící např. optimalizační úlohy, jako dnes nabízí D-Wave? A jak to pak bude s efektivitou?
