Quantencomputer verwenden Qubits, um Informationen zu speichern und primitive Berechnungen durchzuführen.
Dadurch können Quantencomputer große Informationsmengen um ein Vielfaches schneller verarbeiten als herkömmliche – selbst wenn es sich um Supercomputer mit enormer Rechenleistung handelt.
Das Problem der Überwachung des Zustands von Millionen von Qubits -eines der größten Hindernisse beim Bau vollwertiger universeller Quantencomputer. Wir denken seit vielen Jahren über die Lösung dieses Problems nach und haben uns daher sehr gefreut, dass wir diesem Ziel einen großen Schritt näher kommen konnten.
Andrew Dzurak, Professor, University of New South Wales
Um mit jedem Qubit arbeiten zu können, benötigen Sie ein individuellesMikrowellensender und -empfänger, die den Quantenzustand von Speicherzellen lesen und ändern. Sie nehmen viel Platz ein und stören den Betrieb benachbarter Qubits, was ihre maximale Anzahl und Dichte begrenzt.
Um diese Schwierigkeit zu umgehen, können SieMagnetfelder nutzen und Qubits damit interagieren lassen: Theoretisch wird es also möglich sein, Millionen von Quantenspeicherzellen zu steuern, aber dafür muss man lernen, dieses Feld in separaten Bereichen des Chips zu konzentrieren.
Dies ist möglich, wenn Sie ein Magnetfeld ohne erzeugendirekt, aber mit einem speziellen Gerät, das Wissenschaftler einen „dreidimensionalen dielektrischen Resonator“ nennen. Es ist ein Kristall aus Kalium, Thallium und Sauerstoff, der eintreffende Mikrowellenimpulse absorbiert und sie in fokussierte Schwingungen eines Magnetfelds umwandelt.
Damit können Sie vier steuernMillionen von Qubits. Diese Anzahl von Zellen sollte ausreichen, um einen universellen Computer zu schaffen, der Fehler im Betrieb selbst korrigiert.
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