Matricea de puncte cuantice controlabilă bate recordul de dimensiune – Physics World

Cercetătorii de la QuTech din Olanda au dezvoltat o modalitate de a controla o gamă largă de puncte cuantice cu un număr relativ mic de linii de control. Tehnica este un pas important către dezvoltarea sistemelor cuantice scalabile pentru calculul cuantic și alte tehnologii cuantice.

Punctele cuantice sunt colecții la scară nanometrică de atomi care pot stoca informații cuantice sub formă de biți cuantici sau qubiți, care formează baza calculatoarelor cuantice. În prezent, totuși, fiecare qubit necesită propria sa linie de control, sau poartă electrostatică, pentru a-și manipula starea cuantică. Deoarece un computer cuantic complet funcțional va necesita milioane de qubiți pentru a funcționa, acest lucru implică nevoia de milioane de linii de control. Acest lucru nu este foarte practic și este una dintre piedicile pentru extinderea tehnologiilor cuantice.

QuTech cercetători, conduși de Menno Veldhorst, a adoptat o abordare de „control partajat” inspirată de arhitecturile clasice de calcul cu acces aleator în care milioane de tranzistoare sunt operate cu doar câteva mii de linii. În tehnica lor, au realizat un cip cuantic care găzduiește un sistem cu 16 puncte cuantice într-o matrice asemănătoare unei table de șah 4×4. „Punctele cuantice ale matricei sunt abordate colectiv folosind câteva tensiuni de control partajate și ne permit să limităm rotiri nepereche (găuri) în fiecare site”, explică. Francesco Borsoi, cercetător postdoctoral la QuTech și primul autor al unui studiu în Natură Nanotehnologia asupra lucrării.

Un raport similar cu cel din cipurile de computer convenționale

„În acest fel, scalarea liniilor de control cu ​​numărul punctului cuantic este subliniară, respectând o „regulă de închiriere” cu un exponent de 0.5”, continuă Borsoi, citând un model de lege al puterii observat de omul de știință IBM EF Rent pentru clasică. informatică în anii 1960. „Cu alte cuvinte, și extinzând conceptul și mai mult, ne putem imagina controlând un milion de qubiți cu doar aproximativ o mie de linii de control.”

Deși trebuie depusă mult mai multă muncă înainte ca acest număr să poată fi atins, această cifră ar corespunde unui raport similar cu cel din cipurile de computer convenționale, spune el.

Cercetătorii rezolvă provocarea de a trimite semnale de control la milioane de qubiți simultan

„Arhitectura noastră are avantajul de a fi scalabilă așa cum este definită de un factor Rent care s-a dovedit a fi scalabil în tehnologia clasică”, spune el. Lumea fizicii. „Matricele transversale de acest tip ar putea fi, prin urmare, folosite ca celule unitare ale structurilor mai mari și conectate pentru a forma o rețea de registre de calcul cuantic.”

Cercetătorii intenționează acum să se concentreze asupra modalităților de reglare a unor astfel de matrice de puncte cuantice mari într-un mod fiabil. Acest lucru poate implica metode de învățare automată care ar putea permite reglarea scalabilă și autonomă a punctelor cuantice și a interacțiunilor acestora. „Plănuim, de asemenea, să investigăm cum să realizăm operațiuni cuantice selective în astfel de rețele, minimizând în același timp diafonia semnalului și să dezvoltăm platforme de materiale foarte uniforme care să faciliteze toate provocările de mai sus”, spune Borsoi.

• Distribuție de conținut bazat pe SEO și PR. Amplifică-te astăzi.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Împuterniciți-vă. Accesați Aici.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Cunoștințe amplificate. Accesați Aici.
• PlatoESG. carbon, CleanTech, Energie, Mediu inconjurator, Solar, Managementul deșeurilor. Accesați Aici.
• PlatoHealth. Biotehnologie și Inteligență pentru studii clinice. Accesați Aici.
• Sursa: https://physicsworld.com/a/controllable-quantum-dot-array-breaks-size-record/