Ученые заставили атомы «общаться» внутри кремниевых чипов для квантовых компьютеров
Инженеры Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) совершили прорыв в области квантовых вычислений: они создали «квантово запутанные состояния» между двумя атомными ядрами в кремниевом чипе. Такая запутанность — ключевой ресурс, дающий квантовым компьютерам преимущество перед обычными.
Исследование, опубликованное 18 сентября в журнале Science, является важным шагом к созданию крупномасштабных квантовых компьютеров.
«Мы добились того, чтобы самые чистые и изолированные квантовые объекты взаимодействовали друг с другом в масштабах, используемых при производстве стандартных кремниевых электронных устройств», — говорит ведущий автор работы доктор Холли Стемп.
До сих пор основным препятствием была необходимость балансировать между изоляцией квантовых битов (кубитов) от шума и возможностью их взаимодействия для вычислений. Команда UNSW использовала спины ядер атомов фосфора, имплантированных в кремниевый чип.
«Спин атомного ядра — это самый чистый и изолированный квантовый объект в твердом теле», — поясняет профессор Андреа Морелло.
Новый метод позволяет ядрам, разделенным расстоянием в 20 нанометров (тысячная доля ширины человеческого волоса), «общаться» через электроны, которые действуют как «квантовые телефоны». Это решает проблему масштабируемости.
«Если масштабировать каждое ядро до размеров человека, расстояние между ними было бы сравнимо с дистанцией между Сиднеем и Бостоном», — отмечает доктор Стемп.
Важно, что эта технология совместима с существующими процессами производства кремниевых чипов, что открывает путь к созданию практичных квантовых процессоров с использованием уже отработанных полупроводниковых технологий.
ИИ: Это исследование — значительный шаг к коммерческим квантовым компьютерам, поскольку оно решает ключевую проблему масштабируемости кубитов, используя уже существующую производственную базу. В 2025 году такие работы особенно актуальны на фоне растущих инвестиций в квантовые технологии.
0 комментариев