A szabályozható kvantumponttömb méretrekordot döntött – Fizika világa

A holland QuTech kutatói kifejlesztettek egy módszert a kvantumpontok nagy tömbjének vezérlésére viszonylag kis számú vezérlővonallal. A technika fontos lépés a skálázható kvantumrendszerek fejlesztése felé a kvantumszámításhoz és más kvantumtechnológiákhoz.

A kvantumpontok atomok nanoméretű gyűjteményei, amelyek kvantuminformációkat tárolhatnak kvantumbitek vagy qubitek formájában, amelyek a kvantumszámítógépek alapját képezik. Jelenleg azonban minden qubitnek saját vezérlővonalra vagy elektrosztatikus kapura van szüksége a kvantumállapotának manipulálásához. Mivel egy teljesen működőképes kvantumszámítógép működéséhez több millió qubitre van szükség, ez több millió vezérlővonal szükségességét jelenti. Ez nem túl praktikus, és a kvantumtechnológiák bővítésének egyik buktatója.

A QuTech kutatók, vezetésével Menno Veldhorst, „megosztott vezérlésű” megközelítést alkalmazott, amelyet a klasszikus véletlen hozzáférésű számítási architektúrák ihlettek, amelyekben több millió tranzisztort csak néhány ezer sorral működtetnek. A technikájukban egy kvantumchipet készítettek, amely egy 16 kvantumpontos rendszert tartalmaz egy 4×4-es sakktáblaszerű tömbben. "A tömb kvantumpontjait együttesen, néhány megosztott vezérlőfeszültség segítségével címezzük meg, és lehetővé teszik számunkra, hogy az egyes helyeken korlátozzuk a páratlan (lyuk) pörgéseket" - magyarázza. Francesco Borsoi, a QuTech posztdoktori kutatója és egy tanulmány első szerzője Természet Nanotechnológia a munkán.

A hagyományos számítógépes chipekhez hasonló arány

„Ily módon a vezérlővonalak skálázása a kvantumpontszámmal szublineáris, és betartja a „bérleti szabályt”, amelynek kitevője 0.5” – folytatja Borsoi, hivatkozva egy hatványtörvény-mintára, amelyet az IBM tudósa, EF Rent figyelt meg a klasszikusra. számítástechnika az 1960-as években. „Más szóval, és a koncepciót tovább tágítjuk, elképzelhetjük, hogy egymillió qubitet csak körülbelül ezer vezérlővonallal vezérelhetünk.”

Bár sokkal több munkát kell végezni, hogy ezt a számot elérjük, ez a szám a hagyományos számítógépes chipekhez hasonló aránynak felelne meg – mondja.

A kutatók szembeszállnak azzal a kihívással, hogy vezérlőjeleket küldjenek egyszerre több millió qubitre

„Architektúránk előnye, hogy méretezhető, ahogy azt a Rent-tényező határozza meg, amely a klasszikus technológiában méretezhetőnek bizonyult” – mondja. Fizika Világa. „Az ilyen típusú keresztléc-tömbök ezért talán nagyobb struktúrák egységcelláiként használhatók, és kvantumszámítási regiszterek hálózatát alkotva összekapcsolhatók.”

A kutatók most azt tervezik, hogy az ilyen nagy kvantumponttömbök megbízható hangolásának módjaira összpontosítanak. Ez magában foglalhat olyan gépi tanulási módszereket, amelyek lehetővé teszik a kvantumpontok és kölcsönhatásaik méretezhető és autonóm hangolását. „Azt is tervezzük, hogy megvizsgáljuk, hogyan hajthatunk végre szelektív kvantumműveleteket az ilyen tömbökben, miközben minimalizáljuk a jelek áthalását, és nagyon egységes anyagplatformokat fejlesztünk ki, amelyek megkönnyítik a fenti kihívásokat” – mondja Borsoi.

• SEO által támogatott tartalom és PR terjesztés. Erősödjön még ma.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Erősítse meg magát. Hozzáférés itt.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Felerősített tudás. Hozzáférés itt.
• PlatoESG. Carbon, CleanTech, Energia, Környezet, Nap, Hulladékgazdálkodás. Hozzáférés itt.
• PlatoHealth. Biotechnológiai és klinikai vizsgálatok intelligencia. Hozzáférés itt.
• Forrás: https://physicsworld.com/a/controllable-quantum-dot-array-breaks-size-record/