ГлавноеHi-TechIntel разрабатывает спиновые кубиты, работающие при более высоких температурах

Intel разрабатывает спиновые кубиты, работающие при более высоких температурах

Intel разрабатывает спиновые кубиты, работающие при более высоких температурах

Компания Intel продолжает активно инвестировать в новые технологии, и среди последних ее интересов — квантовые вычисления. Осенью прошлого года был представлен первый квантовый процессор на базе 17 кубитов, а на прошедшей выставке CES один из крупнейших производителей полупроводников продемонстрировал чип уже с 49 кубитами на борту.

Intel, как и многие другие, видит большой потенциал в квантовых компьютерах, однако технические проблемы, стоящие на пути реализации технологии, уменьшаются пока, к сожалению, не так активно, как хотелось бы. Например, рабочая температура того же представленного на выставке чипа составляет -273,2 градуса Цельсия. Поэтому инженеры сейчас заняты поиском более практичных решений.

Вместе с учеными из голландского Делфтского технического университета (QuTech) Intel проводит исследования с так называемыми спиновыми кубитами. Работа над ними ведется уже несколько лет и рассматривается весьма обещающей. Спиновые кубиты представляют собой электроны, встроенные в кремний и находящиеся не столько в состоянии «спин вниз» (двоичный 0) или «спин вверх» (двоичная 1), но и в промежуточном состоянии, так называемой суперпозиции. Последняя, в свою очередь, является основой всех основ квантовых компьютеров. Плюс спиновых кубитов заключается в том, что они не такие чувствительные к температурам, как сверхпроводящие кубиты, требующие условий, при которых они будут эффективно работать, близких к абсолютному нулю. В свою очередь, сложность систем охлаждения накладывает свой отпечаток на практичность всей системы – они не позволяют квантовым компьютерам одновременно использовать больше нескольких сотен или тысяч кубитов. Говорить о системах на базе миллионов кубитов вообще кажется пока гранью фантастики в таких условиях.

Спиновые кубиты могут работать при температуре 1 кельвин. Сверхпроводящие кубиты необходимо охлаждать до 20 милликельвинов, что в 50 раз холоднее и намного дороже. Кроме того, охлаждение в таком случае происходит не только кубитов, но еще и других компонентов квантового компьютера, находящихся за контуром охлаждения, что тоже не идеально. Спиновые кубиты позволяют перенести остальные компоненты ближе к кубитам, что снижает сложность системы.

Вторым преимуществом спиновых кубитов является возможность более плотной компоновки в условиях прежнего объема. Коммерческие системы, несомненно, найдут пользу от такого масштабирования.

Третьим преимуществом спиновых кубитов является их процесс производства, довольно близкий к классическим полупроводниковым транзисторам, благодаря чему многие компании, занимающиеся производством полупроводников, смогут гораздо быстрее адаптировать эту технологию.

На ближайшей конференции Advancement of Science Intel и QuTech собираются показать первый квантовый компьютер на базе двух спиновых кубитов. Как отмечают создатели, система способна выполнять простые алгоритмы. Для производства кубитов Intel использовала свои 300-миллиметровые подложки (как на изображении выше), полностью очищенные от каких-либо изотопов. Это только первое тестовое производство, но в ближайшие месяцы компания обещает нарастить объемы производства и довести его до нескольких подложек в неделю. Каждая такая подложка может содержать несколько тысяч массивов спиновых кубитов.

Источник

Поделиться в соцсети:
Нет комментариев

Оставить комментарий