Новая технология трехмерной разводки приближает масштабируемые квантовые компьютеры к реальности

«Квантовая розетка — это метод проводки, который использует трехмерные провода на основе подпружиненных контактов для адресации отдельных кубитов», — сказал Джереми Беджанин, кандидат наук из IQC и Департамента физики и астрономии в Ватерлоо. Он и Томас МакКонки, кандидат наук из IQC и Департамента электротехники и компьютерной инженерии в Ватерлоо, являются ведущими авторами исследования, которое опубликовано в журнале Physical Review Applied как предложение редакции и опубликовано в журнале Physics. «Эта техника соединяет классическую электронику с квантовыми схемами и может быть расширена далеко за пределы существующих ограничений, от одного до нескольких тысяч кубитов».Одна многообещающая реализация масштабируемой архитектуры квантовых вычислений использует сверхпроводящий кубит, который подобен электронным схемам, которые в настоящее время встречаются в классическом компьютере, и характеризуется двумя состояниями, 0 и 1. Квантовая механика позволяет подготовить кубит в суперпозиции. состояний, что означает, что кубит может находиться в состояниях 0 и 1 одновременно.

Чтобы инициализировать кубит в состоянии 0, сверхпроводящие кубиты доводятся до температуры, близкой к -273 градусам Цельсия, внутри криостата или холодильника разбавления.Для контроля и измерения сверхпроводящих кубитов исследователи используют микроволновые импульсы. Импульсы обычно отправляются от выделенных источников и генераторов импульсов через сеть кабелей, соединяющих кубиты в холодной среде криостата с электроникой, работающей при комнатной температуре. Сеть кабелей, необходимых для доступа к кубитам внутри криостата, представляет собой сложную инфраструктуру и до недавнего времени представляла препятствие для масштабирования архитектуры квантовых вычислений.

«Все компоненты проводов в квантовом разъеме специально разработаны для работы при очень низких температурах и хорошо работают в микроволновом диапазоне, необходимом для манипулирования кубитами», — сказал Маттео Мариантони, преподаватель IQC и факультета физики и астрономии в Ватерлоо. старший автор статьи. «Мы смогли использовать его для управления сверхпроводящими устройствами, что является одним из многих важных шагов, необходимых для развития расширяемых технологий квантовых вычислений».


Портал обо всем