Qubits μεταφέρθηκαν με επιτυχία για πρώτη φορά μεταξύ κβαντικών τσιπ υπολογιστών

Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο του Sussex και το Universal Quantum απέδειξαν με επιτυχία τη μετάδοση

κβαντικά bit (qubits) μεταξύ μικροτσίπ μερεκόρ ταχύτητας και ακρίβειας. Τα αποτελέσματα της έρευνας ανοίγουν τη δυνατότητα σύνδεσης πολλών μεμονωμένων τσιπ και δημιουργίας ισχυρών κβαντικών υπολογιστών με εκατομμύρια qubits.

Για τη δουλειά τους, οι ερευνητές ανέπτυξανμια τεχνική ελέγχου ιοντικού qubit που ονόμασαν "UQ Connect". Η νέα προσέγγιση χρησιμοποιεί συνδέσεις ηλεκτρικού πεδίου για να μετακινήσει qubits από μια μονάδα μικροτσίπ κβαντικού υπολογισμού σε μια άλλη.

Σε άρθρο που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό NatureΣτις επικοινωνίες, οι ερευνητές περιέγραψαν τη διαδικασία δημιουργίας συνδεδεμένων τσιπ. Χρησιμοποίησαν δύο γραμμικές παγίδες Paul με επιφανειακά ηλεκτρόδια ως μικροτσίπ. Οι μονάδες σχεδιάζονται και τοποθετούνται σε υπόστρωμα πυριτίου με τέτοιο τρόπο ώστε η διαμόρφωση του ηλεκτροδίου να δημιουργεί μια διεπαφή ηλεκτρικού πεδίου μεταξύ δύο παγίδων.

Φωτογραφία και διάγραμμα λειτουργίας της σύνδεσης δύο κβαντικών μικροτσίπ. Εικόνα: M. Akhtar et al., Nature Communications

Σε μια σειρά πειραμάτων, οι ερευνητές έδειξαν ότιτο σχεδιασμένο σύστημα μετέφερε με επιτυχία qubits με ποσοστό επιτυχίας 99,999993% και ρυθμό σύνδεσης 2424 Hz. Αυτά τα αποτελέσματα είναι ρεκόρ και ξεπερνούν όλες τις προηγούμενες προσπάθειες κατά τάξη μεγέθους. Επιπλέον, οι επιστήμονες επιβεβαίωσαν ότι κατά τη διαδικασία μεταφοράς, τα ιόντα διατηρούν την κβαντική τους φύση, συμπεριλαμβανομένης της ικανότητας ενός qubit να λαμβάνει τις τιμές "1" και "0" ταυτόχρονα.

Οι σύγχρονοι κβαντικοί υπολογιστές λειτουργούν σετην κλίμακα πολλών εκατοντάδων qubits παγιδευμένων σε μία παγίδα. Σημαντική κλιμάκωση της τεχνολογίας δεν είναι δυνατή χωρίς γρήγορη και αποτελεσματική επικοινωνία μεταξύ πολλαπλών στοιχείων. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι η προτεινόμενη μέθοδος θα καταστήσει δυνατή τη δημιουργία ισχυρών κβαντικών υπολογιστών που τροφοδοτούνται από εκατομμύρια qubits.

Διαβάστε περισσότερα:

Δύο φωτογραφίες της Γης με διαφορά 50 ετών συγκρίθηκαν στη NASA: τι βρήκαν οι επιστήμονες

Μυστηριώδεις πράσινες ακτίνες παρατηρήθηκαν στον ουρανό πάνω από τις ΗΠΑ: από πού προήλθαν

Οι επιστήμονες μεταμόσχευσαν ανθρώπινο «εγκέφαλο» σε αρουραίους και είπαν τι συνέβη στο τέλος

Στο εξώφυλλο: δύο συνδεδεμένα κβαντικά μικροτσίπ. Φωτογραφία: University of Sussex