ETH Zurich сапфирдің акустикалық тербелістерінде жады бар кванттық чип жасады
Материал бірнеше дереккөз негізінде жасанды интеллектпен дайындалды — түпнұсқаларға сілтемелер төменде.
ETH Zurich физиктері ақпаратты сапфирдің акустикалық тербелістерінде сақтайтын кванттық чип әзірледі, бұл электромагниттік толқындармен салыстырғанда өлшемді 10 000 есе кішірейтуге мүмкіндік береді. Жұмыс Science журналында жарияланды және когеренттілік уақыты 368 микросекундқа дейін жететін кванттық жадты көрсетеді. Чипте үшрежимді кванттық Фурье түрлендіруін қоса алғанда, екі негізгі кванттық алгоритм сәтті іске қосылды.
Негізгі фактілер
- Чип қалыңдығы бірнеше жүз микрометр болатын сапфир кристалында жоғары обертонды көлемді акустикалық толқын резонаторын (HBAR) пайдаланады.
- 5 ГГц жиіліктегі акустикалық толқындардың толқын ұзындығы бірнеше микрометрді құрайды, бұл сол жиіліктегі электромагниттік толқындардан шамамен 10 000 есе қысқа.
- Фонондық режимдер кванттық күйді 127–368 микросекунд ұстайды, бұл шамамен 23 микросекундық трансмоннан 5–16 есе ұзақ.
- Біррежимді кванттық операциялардың дәлдігі 94,95–95,50% құрады, ал деректер алмасудағы шығындар бір операцияға орта есеппен шамамен 1,71% болды.
- Чипте үшрежимді кванттық Фурье түрлендіруі мен периодты іздеу алгоритмі сәтті іске қосылды.
Акустикалық жады
Чип кванттық ақпаратты стандартты асқын өткізгіш жүйелердегідей электромагниттік резонаторларда емес, фонондарда — механикалық тербелістерде сақтайды. Әзірлеменің негізі — қалыңдығы бірнеше жүз микрометр болатын сапфир кристалындағы жоғары обертонды көлемді акустикалық толқын резонаторы (HBAR). 5 ГГц жұмыс жиілігінде дыбыс толқындары бірнеше микрометрлік толқын ұзындығына дейін сығылады, ал сол жиіліктегі электромагниттік толқындар сантиметрлерді алады. Төрт реттік айырмашылық 7,5×2,5×1 мм корпуста — шамамен тырнақтай — мыңдаған акустикалық жады ұяшықтарын орналастыруға мүмкіндік береді.
Өнімділік көрсеткіштері
Архитектура рөлдерді бөледі: асқын өткізгіш трансмон кубиті процессор, ал акустикалық резонатор жедел жады қызметін атқарады. Мұндай бөлу когеренттілік уақытын — жүйе кванттық күйді сақтайтын аралықты — жақсартты. Фонондық режимдер оны 127–368 микросекунд ұстайды, бұл шамамен 23 микросекундық трансмонның өзінен 5–16 есе ұзақ. Сынақтарда біррежимді кванттық операциялардың дәлдігі 94,95–95,50% құрады, ал процессор мен жады арасындағы деректер алмасудағы шығындар бір операцияға орта есеппен шамамен 1,71% болды. Чипте екі негізгі алгоритм сәтті іске қосылды: үшрежимді кванттық Фурье түрлендіруі және периодты іздеу алгоритмі.
Масштабтау
Асқын өткізгіш кубиттердегі кванттық компьютерлер үлкен криостаттардың ішінде абсолюттік нөлге жақын жұмыс істейді. Олардың шектеулі көлеміне жеткілікті жады мен есептеу блоктарын сыйғызу — басты инженерлік міндеттердің бірі. Ықшам дыбыстық жады бұл жүктемені тікелей азайтады және жабдықтың пропорционалды өсуінсіз масштабтауға жол ашады.
2 дереккөз
Уақыт · артта қалуы