- Australijscy naukowcy opracowali kriogeniczny układ scalony, który może działać razem z kubitami w temperaturach bliskich zera absolutnego.
- To przełomowe odkrycie umożliwia stabilne kontrolowanie milionów kubitów bez degradacji ich delikatnego stanu kwantowego.
- Układ ten znacząco zmniejsza zużycie energii, co czyni go przydatnym w rzeczywistych i skalowalnych zastosowaniach.
- Otwiera drzwi do praktycznych zastosowań w takich obszarach jak kryptografia, optymalizacja logistyki i symulacja materiałów.
Kriogeniczne komputery kwantowe przeżywają ogromny postęp dzięki nowemu układowi scalonemu opracowanemu przez grupę australijskich naukowców. Badaczom tym po raz pierwszy udało się obsłużyć i ustabilizować delikatną informację kwantową w ekstremalnie niskich temperaturach, bliskich zera absolutnego , czyniąc tym samym kluczowy krok w kierunku stworzenia komputerów kwantowych przydatnych w praktyce.
Przez lata jedną z największych przeszkód było umożliwienie współpracy elektroniki sterującej kubity – cegiełek komputerów kwantowych – bez zakłócania ich stanu ani generowania zakłóceń niszczących spójność kwantową . Dotychczasowe rozwiązania okazały się niewystarczające, aby zwiększyć liczbę kubitów do ponad kilkudziesięciu, co ograniczyło praktyczne możliwości tego typu technologii.
Układ scalony zdolny do pracy w temperaturze bliskiej zera absolutnego
Zespół z Uniwersytetu w Sydney przedstawił w czasopiśmie „Nature” propozycję kriogenicznej elektroniki sterującej , która może współpracować z kubitami spinowymi na chipie krzemowym nawet w temperaturach milikelwinów, czyli kilku tysięcznych stopnia powyżej zera absolutnego ( -273,15°C ). Ten postęp pozwala na zwiększenie liczby kubitów na pojedynczym chipie, z obecnych setek do milionów, co jest niezbędnym warunkiem pełnej funkcjonalności komputerów kwantowych.
Kluczem do tego rozwoju było zaprojektowanie obwodów sterujących charakteryzujących się minimalnym zużyciem energii i doskonałą ochroną elektromagnetyczną, co pozwoliło wyeliminować problem zakłóceń i ciepła wewnętrznego, czyli czynniki, które do tej pory utrudniały budowę wielkoskalowych systemów kwantowych.
Praktyczne zalety i potencjał rozbudowy
Technologia CMOS – tradycyjnie stosowana w produkcji klasycznych procesorów – została wykorzystana do budowy nowych układów kwantowych, co ułatwiło ich potencjalną integrację z przemysłem i umożliwiło znacznie szybszy rozwój . Układ kriogeniczny zużywa tak mało energii, że nawet przy sterowaniu bardzo dużą liczbą kubitów wzrost całkowitego zużycia energii byłby minimalny.
Pozwala nam to pokonać jedno z głównych wąskich gardeł w tym sektorze, umożliwiając praktyczne zastosowania w takich obszarach jak kryptografia, optymalizacja logistyki, zaawansowana meteorologia i projektowanie farmaceutyczne . Moc komputera kwantowego może mieć realny wpływ na obecne rozwiązania w tych dziedzinach.
Testy laboratoryjne wykazały, że klasyczne systemy sterowania można umieścić w odległości mniejszej niż milimetr od kubitów, bez znaczącej utraty spójności i dokładności operacji. Ten poziom integracji i izolacji stanowi podstawę do sterowania kubitami na dużą skalę w rzeczywistych warunkach, wykraczając poza zwykłą laboratoryjną ciekawość i rozwiązując codzienne problemy.
Pisarz z pasją zajmujący się światem bajtów i technologii w ogóle. Uwielbiam dzielić się swoją wiedzą poprzez pisanie i właśnie to będę robić na tym blogu, pokazywać Ci wszystkie najciekawsze rzeczy o gadżetach, oprogramowaniu, sprzęcie, trendach technologicznych i nie tylko. Moim celem jest pomóc Ci poruszać się po cyfrowym świecie w prosty i zabawny sposób.