Sciencemag.cz
Doporučujeme
Výzkumy v oblasti kvantových počítačů se stále více soustředí nikoliv na samotné qubity, ale na celkovou architekturu systému, možnosti jeho řízení a škálování.
Jeden ze zásadních problémů až dosud představovala komunikace mezi jednotlivými qubity. Přenos informace se alespoň u spinových qubitů v křemíku až dosud realizoval pouze mezi bezprostředními sousedy. Vědci nyní v Nature ale předvedli systém, kdy je komunikace možná i na větší vzdálenosti, v rámci celého čipu.
Spinové qubity v křemíku nabízejí oproti jiným implementacím qubitů (supravodivé obvody apod.) určité výhody, mají např. delší životnost. Takový systém by také mohl být při průmyslovém nasazení relativně levnější a snadno integrovatelný do další elektroniky (poznámka: Intel např. nedávno představil procesor SoC pro řízení qubitů, který funguje jako kryogenní jednotka a k ovládání kvantového systému vystačí s jediným drátkem pro všechny qubity).
Samotnou informaci nese v tomto případě spin elektronu. Křemíkový spinový qubit se skládá z elektronu zachyceném ve struktuře křemíku (v systému popisovaném přímo v této studii se vedle křemíku používá i germanium) v potenciálové jámě, kvantové tečce (přesněji řečeno, zde se tomu říká dvojitá kvantová tečka, kdy se elektron může nacházet v jedné ze dvou povolených oblastí). Samotné nastavování vstupních hodnot qubitů se provádí pomocí mikrovln. Tým z Princeton University nyní tyto qubity dokázal propojit prostřednictvím fotonů. Podařilo se takto přenést informaci na vzdálenost centimetru, což je vzhledem k velikosti samotného qubitu obrovská dálka (a celkem postačující i z hlediska předpokládaných rozměrů samotných čipů).
Resonant microwave-mediated interactions between distant electron spins, Nature (2019). DOI: 10.1038/s41586-019-1867-y , https://nature.com/articles/s41586-019-1867-y
Zdroj: Princeton University/Phys.org a další
