Австралийские инженеры открыли новый способ точного управления одиночными электронами, расположенными в квантовых точках, которые обеспечивают работу логических ворот. Более того, новый механизм менее громоздкий и требует меньшего количества деталей, что может оказаться важным для создания мощных кремниевых квантовых компьютеров. Об открытии, которое совершили инженеры из компании Diraq, занимающейся квантовыми вычислениями, и UNSW Sydney, подробно рассказано в журнале Nature Nanotechnology.
Логические ворота являются основным строительным блоком всех вычислений; они позволяют «битам» — или двоичным цифрам (0 и 1) — взаимодействовать для обработки информации. Однако квантовый бит (или кубит) существует в обоих этих состояниях — состояние, известное как „суперпозиция“. Это позволяет использовать множество стратегий вычислений — некоторые экспоненциально быстрее, некоторые работают одновременно — которые не под силу классическим компьютерам. Сами кубиты состоят из „квантовых точек“, крошечных нанометровых устройств, которые могут удерживать один или несколько электронов. Для проведения вычислений необходим точный контроль над электронами. Использование электрических, а не магнитных полейЭкспериментируя с различными геометрическими комбинациями устройств размером в миллиардные доли метра, которые управляют квантовыми точками, а также с различными типами миниатюрных магнитов и антенн, которые обеспечивают их работу, доктор Туомо Тантту столкнулся со странным эффектом.
Позднее инженеры осознали, что ученый открыл новый способ управления квантовым состоянием одного кубита с помощью электрических, а не магнитных полей, которые использовались ранее. С момента открытия в 2020 году инженеры совершенствовали этот метод, который в итоге стал еще одним инструментом в арсенале для реализации амбиций Diraq по внедрению миллиардов кубитов на одном чипе.
Для квантовой обработки информации в кремнии важно управлять отдельными электронами, не мешая другим, находящимся рядом. Существует два известных метода: электронный спиновый резонанс (ЭСР) с использованием микроволновой антенны на кристалле; и электрический дипольный спиновый резонанс (ЭДСР), который основан на индуцированном градиентном магнитном поле. Недавно открытая техника известна как внутренний спин-орбитальный ЭСР.
Открытие приближает разработку кремниевых квантовых компьютеров
«Новая разработка основана на нашей работе по превращению квантовых устройств в кремнии в реальность на основе, по сути, на той же технологии полупроводниковых компонентов, что и существующие компьютерные чипы, вместо использования экзотических материалов», — добавил он. „Поскольку он основан на той же технологии CMOS, что и в современной компьютерной индустрии, наш подход позволит легче и быстрее расширить масштабы коммерческого производства и достичь нашей цели — изготовить миллиарды кубитов на одном чипе“. КМОП (или комплементарный металл-оксид-полупроводник, на латинице произносится как «си-мос») — это процесс производства, лежащий в основе современных компьютеров. Он используется для изготовления всевозможных компонентов интегральных схем, включая микропроцессоры, микроконтроллеры, микросхемы памяти и другие цифровые логические схемы, а также аналоговые схемы, такие как датчики изображения и преобразователи данных. Создание квантового компьютера называют «космической гонкой 21 века» — сложной и амбициозной задачей, способной обеспечить революционные инструменты для выполнения невероятных вычислений, таких как разработка сложных лекарств и современных материалов или быстрый поиск в массивных, неотсортированных базах данных.
12.01.2023 |
Net&IT
Science: Создана революционная технология, которая переписывает ДНК | |
Брайан Хи руководит Лабораторией эволюцио... |
Мемристоры сделают компьютеры будущего умными, как мозг | |
Новое вещество для изменения работы устро... |
В Японии предложили способ усовершенствовать дополненную реальность на смартфоне | |
Приложения дополненной реальности, которые раб... |
В МФТИ создали бота для распознавания нот | |
Студенты МФТИ создали программу под назва... |
В Московском Политехе создали алгоритм для прогнозирования пешеходного трафика | |
Студент первого курса Московского Политеха Арт... |
Ученые рассказали об уязвимостях в системе безопасности медицинских ИТ | |
Сотрудники кафедры ИБ Московского Политех... |
EgoTouch управляет VR-миром с ладони — речь идет о новом уровне взаимодействия | |
В обычной жизни мы не хотим постоянн... |
Plant Phenomics: Как технологии помогают фермерам сохранить урожай риса | |
Благодаря новым технологиям искусственный инте... |
Челябинские ученые сделают коммунальные машины автономными | |
Программу для управления техникой, котора... |
Школьники создали для музея бота-проводника по коммуналкам и книгам Булгакова | |
Сегодня музейные чат-боты могут гораздо больше... |
Студенты ТИСБИ разработали проект онлайн-платформы для геймеров | |
Студенты Университета управления ТИСБИ в ... |
Nature: Созданные ИИ тексты будут размечаться водяными знаками | |
Исследователи из лондонской лаборатории G... |
Российская игра о наполеоновских войнах станет бесплатной | |
У российской аудитории растет интерес к в |
Ученые МГУ с коллегами предложили новый подход для создания квантового интернета | |
Создать устройство для гибридных квантовы... |
В НГУ запустили пилотный кластер суперкомпьютерного центра «Лаврентьев» | |
В Новосибирском государственном университете з... |
Российские ученые создали расчетные модули для системы инженерного анализа | |
Ученые из нескольких научных организаций ... |
Эксперты МИФИ объяснили решение Microsoft и Google о мирном атоме | |
Технологические корпорации всё чаще обращ... |
По событиям Смутного времени создадут игру — интерактивную новеллу | |
Компания Сайберия Нова и создатели игры С... |
JCM: ИИ быстрее человека определяет устойчивость бактерий к антибиотикам | |
Искусственный интеллект для поиска бактер... |
HB&ET: Пожилые чаще молодых относятся к ИИ как к кому-то живому | |
В исследовании Имперского колледжа Лондона люд... |
В России создана нейросеть для оценки отторжения пересаженной почки | |
ИИ-модель, которая с помощью компьютерног... |
UIST: Приложение для смартфона делает захват движений тела в реальном времени | |
Инженеры Северо-Западного университета создали... |
PNAS Nexus: Разработана система мониторинга усталости рабочих на производстве | |
Новая разработка, система датчиков и маши... |
В СПбГУ с помощью ИИ создали систему распознавания нейротропных препаратов | |
Новую систему для скрининга нейротропных ... |
NatPhys: Поиск ошибок в процессоре поможет создать надежный квантовый компьютер | |
Чтобы достичь выдающихся результатов, квантовы... |
Новые ИИ-модели нагрева плазмы исправляют вычисления термоядерных исследований | |
Новые модели искусственного интеллекта для&nbs... |
ACMTAC: Новые приложения позволят слепым людям ориентироваться в помещениях | |
Два новых приложения помогут слепым людям орие... |
Nature Communications: Ученые придумали способ ускорить разработку лекарств | |
Способ улучшить квантовые компьютеры для ... |
PRR: Новые оптические устройства смогут преодолеть ограничения хранения данных | |
Поскольку наш цифровой мир создаёт о... |
В МФТИ создали ПО для нефтяников и золотодобытчиков | |
Сотрудники МФТИ предложили цифровое решение, к... |