การคำนวณด้วยควอนตัม: นักวิทยาศาสตร์บรรลุการอ่านข้อมูล qubit ขนาดกะทัดรัดและก็ละเอียดอ่อน

งานศึกษาเรียนรู้วิจัยที่ดำเนินงานด้านในกลุ่ม Simmons ที่ศูนย์ความเป็นสุดยอดทางเทคโนโลยีการคำนวณและการคำนวณควอนตัม (CQC2T) กับนิสิตปริญญาเอก Prasanna Pakkiam ในฐานะนักประพันธ์นำได้พิมพ์ในนิตยสาร Physical Review X (PRX)

ควอนตัมบิต (หรือ qubits) ที่ทำมาจากอิเล็กตรอนที่โฮสต์อยู่บนอะตอมผู้เดียวในเซมิคอนดักเตอร์เป็นแพลตฟอร์มที่มีลัษณะทิศทางสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ด้วยเหตุว่าเสถียรภาพที่ยาวนานของพวกเขา การผลิตqubit โดยการวางตำแหน่งและก็การห่อหุ้มแต่ละอะตอมของฟอสฟอรัสข้างในชิพซิลิกอนอปิ้งถูกต้องเป็นแนวทางที่เป็นเอกลักษณ์ของออสเตรเลียที่ทีมของ Simmons ได้รับการยินยอมรับจากทั่วโลก

แต่การเพิ่มการเชื่อมต่อรวมทั้งประตูที่จำเป็นสำหรับในการเพิ่มขนาดของส่วนประกอบอะตอมของธาตุฟอสฟอรัสเป็นได้ที่จะเป็นสิ่งท้าทาย – จนถึงบัดนี้

ศาสตราจารย์ซิมมอนส์บอกว่า สำหรับในการตรวจสอบถึงแม้ว่าจะหนึ่ง qubit คุณจะต้องสร้างการเชื่อมต่อและก็ประตูต่างๆบริเวณอะตอมของแต่ละบุคคลซึ่งไม่มีเยอะมากๆ ยิ่งคุณอยาก qubits ที่มีคุณภาพสูงในรอบๆใกล้เคียงเพื่อที่พวกเขาจะได้คุยกันได้ซึ่งทำเป็นเฉพาะเมื่อคุณมีโครงสร้างพื้นฐานของประตูเล็กรอบข้างให้เยอะที่สุดเท่าที่จะเป็นได้

เมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆสำหรับเพื่อการทำคอมพิวเตอร์ควอนตัมระบบของ Simmons มีความหนาแน่นของประตูค่อนข้างต่ำ อย่างไรก็แล้วแต่การประมาณตามธรรมดายังคงจำต้องใช้อย่างน้อย ประตูต่อ qubit: 1 เพื่อควบคุมรวมทั้ง เพื่ออ่าน

ด้วยการรวมเซนเซอร์ตรวจจับที่อ่านออกกับประตูควบคุมได้โอกาสงานของ UNSW สามารถวางตำแหน่งนี้ลงไปได้เพียงแค่ ประตูเพียงแค่นั้นคือ ตัวควบคุมและก็ สำหรับเพื่อการอ่าน

ไม่เพียงแต่ แต่ว่าระบบของพวกเรามีขนาดกะทัดรัดมากยิ่งขึ้นเท่านั้น แต่ว่าด้วยการรวมวงจรของตัวนำยิ่งยวดที่ใกล้กับประตูตอนนี้เรามีความไวสำหรับในการตรวจสอบสถานะควอนตัมของ qubit ด้วยการวัดว่าอิเล็กตรอนจะเคลื่อนที่ไปๆมาๆระหว่างอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงกันหรือเปล่า” ผู้เขียนปากเกร็ดกล่าว

รวมทั้งพวกเราได้ทำให้เห็นว่าพวกเราสามารถทำแบบเรียลไทม์ด้วยการประมาณเพียงแต่ครั้งเดียว – ภาพเดียว – โดยไม่จำเป็นจำเป็นต้องทำอีกครั้งการทดสอบแล้วก็ได้ผลลัพธ์โดยเฉลี่ย

นี่แสดงถึงความเจริญรุ่งเรืองที่สำคัญสำหรับการที่พวกเราอ่านข้อมูลที่ฝังตัวอยู่ในเควสของเรา” Simmons กล่าวสรุป ผลการยืนยันว่าการอ่านแบบ qubits แบบsingle-gate กำลังเข้าถึงความไวที่ต้องสำหรับในการปรับปรุงแก้ไขข้อบกพร่องของควอนตัมที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปรับขนาดได้

Facebook Comments