Array titik kuantum yang dapat dikontrol memecahkan rekor ukuran – Dunia Fisika

Para peneliti di QuTech di Belanda telah mengembangkan cara untuk mengendalikan sejumlah besar titik kuantum dengan jumlah garis kendali yang relatif kecil. Teknik ini merupakan langkah penting menuju pengembangan sistem kuantum yang dapat diskalakan untuk komputasi kuantum dan teknologi kuantum lainnya.

Titik kuantum adalah kumpulan atom berskala nano yang dapat menyimpan informasi kuantum dalam bentuk bit kuantum, atau qubit, yang menjadi dasar komputer kuantum. Namun saat ini, setiap qubit memerlukan garis kendalinya sendiri, atau gerbang elektrostatis, untuk memanipulasi keadaan kuantumnya. Karena komputer kuantum yang berfungsi penuh memerlukan jutaan qubit agar dapat berfungsi, hal ini menyiratkan perlunya jutaan jalur kendali. Hal ini sangat tidak praktis dan merupakan salah satu batu sandungan dalam memperluas teknologi kuantum.

Grafik QuTech peneliti yang dipimpin oleh Menno Veldhorst, mengadopsi pendekatan “kontrol bersama” yang terinspirasi oleh arsitektur komputasi akses acak klasik di mana jutaan transistor dioperasikan hanya dengan beberapa ribu saluran. Dalam tekniknya, mereka membuat chip kuantum yang menampung sistem 16 titik kuantum dalam susunan seperti papan catur 4x4. “Titik-titik kuantum dari array ditangani secara kolektif menggunakan beberapa tegangan kontrol bersama dan memungkinkan kita untuk membatasi putaran (lubang) yang tidak berpasangan di setiap lokasi,” jelasnya. Francesco Borsoi, seorang peneliti pascadoktoral di QuTech dan penulis pertama studi di Nanoteknologi Alam pada pekerjaan.

Rasio yang mirip dengan chip komputer konvensional

“Dengan cara ini, penskalaan garis kontrol dengan bilangan titik kuantum adalah sublinear, mematuhi 'aturan Sewa' dengan eksponen 0.5,” lanjut Borsoi, mengutip pola hukum pangkat yang diamati oleh ilmuwan IBM EF Rent untuk klasik komputasi pada tahun 1960an. “Dengan kata lain, dan dengan memperluas konsep ini lebih jauh, kita dapat membayangkan mengendalikan satu juta qubit hanya dengan sekitar seribu garis kendali.”

Meskipun masih banyak pekerjaan yang harus dilakukan sebelum angka ini dapat dicapai, angka ini akan sesuai dengan rasio yang serupa dengan rasio pada chip komputer konvensional, katanya.

Para peneliti memecahkan tantangan pengiriman sinyal kontrol ke jutaan qubit sekaligus

“Arsitektur kami memiliki keuntungan karena dapat diskalakan sebagaimana ditentukan oleh faktor Sewa yang telah terbukti dapat diskalakan dalam teknologi klasik,” ujarnya. Dunia Fisika. “Array crossbar jenis ini mungkin dapat digunakan sebagai sel unit dari struktur yang lebih besar dan dihubungkan untuk membentuk jaringan register komputasi kuantum.”

Para peneliti sekarang berencana untuk fokus pada cara menyetel susunan titik kuantum besar dengan cara yang andal. Hal ini mungkin melibatkan metode pembelajaran mesin yang memungkinkan penyesuaian titik-titik kuantum dan interaksinya secara terukur dan otonom. “Kami juga berencana untuk menyelidiki bagaimana melakukan operasi kuantum selektif dalam susunan tersebut sambil meminimalkan sinyal crosstalk dan mengembangkan platform material yang sangat seragam yang memfasilitasi semua tantangan di atas,” kata Borsoi.

• Konten Bertenaga SEO & Distribusi PR. Dapatkan Amplifikasi Hari Ini.
• PlatoData.Jaringan Vertikal Generatif Ai. Berdayakan Diri Anda. Akses Di Sini.
• PlatoAiStream. Intelijen Web3. Pengetahuan Diperkuat. Akses Di Sini.
• PlatoESG. Karbon, teknologi bersih, energi, Lingkungan Hidup, Tenaga surya, Penanganan limbah. Akses Di Sini.
• PlatoHealth. Kecerdasan Uji Coba Biotek dan Klinis. Akses Di Sini.
• Sumber: https://physicsworld.com/a/controllable-quantum-dot-array-breaks-size-record/