věda

Kvantové počítačové čipy čisté hlavní výrobní překážky

DiRaq ukázal, že jejich kvantové čipy křemíku mohou při výrobě v měřítku udržovat přesnost na úrovni průmyslu, což znamená kritický krok k budování praktických kvantových počítačů. (Koncept umělce). Kredit: scitechdaily.com

Startup prokázal, že jeho křemíkové kvantové čipy mohou být vyrobeny v měřítku bez ztráty přesnosti.

UNSW Sydney Startup Diraq prokázal, že jeho kvantové čipy jsou nejen účinné v kontrolovaných laboratorních podmínkách, ale také udržují výkon při výrobě v reálném světě. Čipy důsledně dosahují 99% přesnostBenchmark považovaný za nezbytný pro tvorbu kvantových počítačů.

K dosažení tohoto milníku se Diraq spojil s Evropským výzkumným ústavem Interuniversity Microelectronics Center (IMEC). Spolupráce potvrdila, že čipy poskytují stejnou vysokou spolehlivost, když jsou produkovány standardními procesy výroby polovodičů jako ve výzkumných laboratořích UNSW.

Podle profesora Engineeringu UNSW Andrew Dzurak, zakladatel a generální ředitel společnosti DiRaq se dříve neukázalo, že úroveň přesnosti dosažené v laboratorních prototypech – známá v kvantové výpočetní techniky Jako věrnost-mohla by být úspěšně reprodukována ve velkém měřítku.

„Nyní je jasné, že čipy DiRaq jsou plně kompatibilní s výrobními procesy, které existují po celá desetiletí.“

Globální benchmarky

V příspěvku zveřejněném v PřírodaTýmy uvádějí, že IMEC-Fabrickovaná zařízení navržená DiRaq dosáhla více než 99% věrnosti v operacích zahrnujících dva kvantové bity-nebo „qubits“. Výsledkem je klíčový krok k kvantovému procesoru DiRaQ, které dosahují měřítka užitečnosti, bod, ve kterém komerční hodnota kvantového počítače překračuje její provozní náklady. Toto je klíčová metrika stanovená v Iniciativě Quantum Benchmarking Initiative, program provozovaný Agenturou pro pokročilé výzkumné projekty v oblasti obrany Spojených států (Darpa) posoudit, zda mohou tento cíl dosáhnout, zda DiRq a 17 dalších společností mohou dosáhnout.

Očekává se, že kvantové počítače v měřítku bude moci vyřešit problémy, které jsou mimo dosah nejpokročilejších vysoce výkonných počítačů, které jsou dnes k dispozici. Porušení prahové hodnoty v oblasti užitkového měřítka však vyžaduje ukládání a manipulaci s kvantovou informací v milionech qubitů k překonání chyb spojených s křehkým kvantovým stavem.

„Dosažení měřítka v kvantovém výpočetním kloubu na nalezení komerčně životaschopného způsobu, jak produkovat kvantové bity s vysokou věrností v měřítku,“ řekl prof. Dzurak.

„Spolupráce společnosti DiRq s IMEC objasňuje, že kvantové počítače na bázi křemíku lze postavit využitím zralého polovodičového průmyslu, který otevírá nákladově efektivní cestu k čipům obsahujícím miliony qubitů a přitom maximalizovat věrnost.“

Silicon’s Edge ve vývoji kvantu

Silikon se objevuje jako přední runner mezi materiály zkoumanými pro kvantové počítače-může zabalit miliony qubitů na jeden čip a bez problémů pracuje s dnešním mikročipovým průmyslem v dolarech, což využívá metody, které vkládají miliardy tranzistorů na moderní počítačové žetony.

Diraq má dříve zobrazeno které qubits vyrobené v akademické laboratoři mohou dosáhnout Vysoká věrnost při provádění dvoukřadových logických branZákladní stavební blok budoucích kvantových počítačů. Nebylo však jasné, zda by tato věrnost mohla být reprodukována v qubits vyrobených v prostředí slévárny polovodičů.

„Naše nová zjištění ukazují, že křemíkové qubits DiRaq lze vyrobit pomocí procesů, které se široce používají v slévárech polovodičů, a splňují prahovou hodnotu pro odolnost proti poruchám způsobem, který je nákladově efektivní a kompatibilní s průmyslem,“ uvedl prof. Dzurak.

Diraq a IMEC dříve se ukázalo které qubits vyrobené pomocí CMOS procesů – stejná technologie používaná k vytváření každodenních počítačových čipů – by mohly hrát Operace s jedním quitem s přesností 99,9%. Složitější operace používající dvě qubits, které jsou rozhodující pro dosažení užitkového měřítka, však dosud nebyly prokázány.

„Tento nejnovější úspěch objasňuje cestu pro vývoj plně tolerantního funkčního kvantového počítače, který je nákladově efektivnější než jakákoli jiná platforma Qubit,“ řekl prof. Dzurak.

Reference: „Silconyle Silons s enstruc-cocky-costy s 99% 99% fidisey“ od Paula Stteinnackera, Stual Croll Stuyck, Wee Han Lim, podporující FL, houpačky. Cifuente, Ensar Vahaplu, Samaree, Fay E. Hudson, Wai Chhan, Jussot, Jussot, Juskin, Sofie Beyne, Barte Loo, Clean Loo, Shimva. Laucht, Chhik Hwang Yang, Andre Sarava, Christopher C, Christopher, Crysis, 24. září, 24 Příroda.
Dva: 10.1038/S41586-025-09531-9

Financování: University of New South Wales

Nikdy nezmeškáte průlom: Připojte se k zpravodaji Scitechdaily.

Zdrojový odkaz

Related Articles

Back to top button