Ученые сократили долю ошибок спиновых кубитов примерно до 0,2%
Четыре научные группы добились значительного повышения точности квантовых процессоров на спиновых кубитах. Результаты возвращают эту технологию в число перспективных подходов к созданию полезных квантовых компьютеров.
Источник: Новости науки
МОСКВА, 30 июля. /Новости науки/. Четыре независимые группы из США, Нидерландов и Японии повысили точность процессоров на спиновых кубитах. О результатах двух исследований и двух препринтов сообщило издание Nature.
Спиновые кубиты создают на полупроводниковых пластинах с помощью технологий, близких к производству обычных кремниевых микросхем. Поэтому в перспективе их можно будет выпускать серийно и размещать в большом количестве на одном чипе. До сих пор развитию этого направления мешали высокая доля ошибок и трудности с масштабированием устройств.
В конце 1990-х годов Лосс и физик Дэвид Ди Винченцо первыми предложили использовать спины электронов в качестве кубитов.
Специалисты американской компании HRL Laboratories создали процессор из 18 спиновых кубитов. Исследователи из нидерландского центра QuTech построили систему из 53 кубитов. В обоих устройствах доля ошибок при проведении сложных измерений составила около 0,2%. Результаты этих работ опубликованы в двух статьях в Nature.
Еще две группы сообщили о сопоставимых или более высоких показателях. Компания Groove Quantum представила 18-кубитный процессор на основе германия с долей ошибок около 0,2%. Ученые японского института RIKEN создали пятикубитную систему, в которой этот показатель оказался ниже 0,01%. Однако обе работы пока опубликованы только в виде препринтов и не прошли независимое рецензирование.
Спиновый кубит представляет собой один или несколько электронов, удерживаемых в микроскопической полупроводниковой структуре. Информация кодируется в направлении их квантового спина, а вычислительными операциями управляют с помощью электрических импульсов.
По числу кубитов такие системы пока уступают конкурентам: сверхпроводниковые квантовые процессоры содержат более 100 кубитов, а установки на нейтральных атомах — тысячи. При этом новые результаты показывают, что спиновые кубиты уже могут сравниться с ведущими платформами по точности работы. Еще три года назад лучшие устройства этого типа состояли всего из двух кубитов, а доля ошибок при некоторых измерениях достигала примерно 4%.
Спиновые кубиты создают на полупроводниковых пластинах с помощью технологий, близких к производству обычных кремниевых микросхем. Поэтому в перспективе их можно будет выпускать серийно и размещать в большом количестве на одном чипе. До сих пор развитию этого направления мешали высокая доля ошибок и трудности с масштабированием устройств.
В конце 1990-х годов Лосс и физик Дэвид Ди Винченцо первыми предложили использовать спины электронов в качестве кубитов.
Специалисты американской компании HRL Laboratories создали процессор из 18 спиновых кубитов. Исследователи из нидерландского центра QuTech построили систему из 53 кубитов. В обоих устройствах доля ошибок при проведении сложных измерений составила около 0,2%. Результаты этих работ опубликованы в двух статьях в Nature.
Еще две группы сообщили о сопоставимых или более высоких показателях. Компания Groove Quantum представила 18-кубитный процессор на основе германия с долей ошибок около 0,2%. Ученые японского института RIKEN создали пятикубитную систему, в которой этот показатель оказался ниже 0,01%. Однако обе работы пока опубликованы только в виде препринтов и не прошли независимое рецензирование.
Спиновый кубит представляет собой один или несколько электронов, удерживаемых в микроскопической полупроводниковой структуре. Информация кодируется в направлении их квантового спина, а вычислительными операциями управляют с помощью электрических импульсов.
По числу кубитов такие системы пока уступают конкурентам: сверхпроводниковые квантовые процессоры содержат более 100 кубитов, а установки на нейтральных атомах — тысячи. При этом новые результаты показывают, что спиновые кубиты уже могут сравниться с ведущими платформами по точности работы. Еще три года назад лучшие устройства этого типа состояли всего из двух кубитов, а доля ошибок при некоторых измерениях достигала примерно 4%.
