Vědci představují první kvantový počítač na světě postavený s běžnými křemíkovými čipy
Spuštění ve Velké Británii vytvořilo první kvantový počítač založený na křemíku na světě vyrobený pomocí stejné technologie tranzistoru, která se nachází téměř v moderní digitální elektronice.
Stroj je vytvořen pomocí procesu výroby čipů doplňkového kovového oxidu (CMOS)-to samé, které se používá k vytvoření čipů pro zařízení, jako jsou chytré telefony, notebooky a digitální kamery.
Dalším důležitým prvkem stroje, postaveného společností Quantum Motion, je jeho relativně malá stopa. Stroj může být umístěn pouze ve třech 19 palcových serverových regálech, včetně ředění ledničky a integrované řídicí elektroniky, které manipulují s qubits a produkovat extrémně nízké teploty potřebné k udržení jejich křehkých kvantových stavů.
Systém kombinuje a jednotka pro zpracování kvantu (QPU) s uživatelským rozhraním a softwarem pro kontrolu v oboru-specializovanou vrstvou, která působí jako tlumočník mezi kvantovým programem na vysoké úrovni (algoritmus) a fyzickým kvantovým hardwarem (qubits), jako jsou Qiskit a CIRQ-, aby poskytli kompletní kvantovou výpočetní platformu. Používá spin qubits – typ qubit, který kóduje kvantové informace ve spinu (vnitřní úhlové hybnosti) elementární částice, nejčastěji jediný elektroron.
Je to také vysoce škálovatelné, zástupci Quantum Motion uvedli 15. září v a prohlášení. Samotný QPU je založen na architektuře dlaždic-modulárního návrhového přístupu, kde je procesor nebo systém na čipu (SOC) postaven z menších, samostatných a specializovaných jednotek zvaných dlaždice nebo chipty.
QPU kondenzuje nezbytné výpočet, čtení a ovládací prvky do jediného hustého pole, které lze opakovaně nasadit na jediný čip. To znamená, že budoucí iterace QPU, fyzický hardware, kde se dochází k kvantovému výpočtu, lze upgradovat tak, aby zahrnovaly miliony qubitů, uvedli zástupci a systém by mohl umožnit, aby budoucí verze QPU společnosti byly snadno zaměněny za stávající procesor.
„Toto je silikonový moment Quantum Computing,“ řekl James Palles -DimmockGenerální ředitel Quantum Motion. „Dnešní oznámení ukazuje, že můžete vytvořit robustní funkční kvantový počítač využívající nejmenší technologii na světě, se schopností být vyráběn hromadně.“
Související: Fyzici nutí atomy do stavu kvantového „hyper-zatahování“ pomocí pinzety vyrobených z laserového světla
Zástupci kvantového pohybu tvrdí, že tento systém je prvním krokem k dodání komerčně životaschopných kvantových počítačů v dekádě.
Systém je v současné době nasazen ve Velké Británii National Quantum Computing Center (NQCC) – národní laboratoři pro Quantum Computing, financovaný především prostřednictvím britského výzkumu a inovací (UKRI). Ukri je veřejný orgán, který řídí financování výzkumu a inovací ve Velké Británii
Systém Quantum Motion také představuje první silikonový rotační počítač vyvinutý pod záštitou NQCC Program Quantum Computing Testbed ProgramIniciativa k vytvoření sedmi prototypů kvantových počítačů pomocí různých technologií a testování jejich životaschopnosti.
Počítač staví výzkum Prováděno Quantum Motion ve spojení s University College London (UCL) za účelem vytvoření více kvantových systémů odolných proti poruchám. Tento výzkum prokázal přesnost 98% u dvoukřadových bran, základního stavebního bloku kvantového obvodu. To je světová značka v qubits vyrobených v přírodním křemíku na stupnici 300 mm oplatky, stejný materiál použitý v novém počítači.
Tolerance poruch je pro kvantové výpočetní technika rozhodující, protože qubits jsou notoricky křehké a náchylné k chybám. Nestabilita je způsobena majetkem zvanou decoherence.
Superpozice (schopnost qubit existovat ve více státech najednou) a zapletení (schopnost dvou nebo více qubitů být propojena k sobě navzájem a sdílet stejný stav napříč jakoukoli vzdáleností, takže změna druhá současně), klíče k kvantovému výpočtu, jsou obě křehké stavy, které lze zničit i nejmenší interakcí s životním prostředím.
Změny teploty, elektromagnetického rušení nebo jiných faktorů prostředí mohou tyto vlastnosti zkreslit nebo kolaptovat, což vede k nepřesným výsledkům. Tato křehkost je jednou z největších překážek škálovatelného a výkonného kvantového výpočtu. Proto je spousta kvantového výpočetního výzkumu v oblasti Korekce kvantové chyby (QEC).
Jako součást Projekt korekce chyb Siqec Silicon QuantumKvantový pohyb využívá silikonové rotační qubits vytvořené pomocí standardních 300 mm polovodičových výrobních procesů a jeho výzkum korekce chyb k vytváření architektur odolných proti chybám, které by mohly škálovat na miliony qubits potřebných pro kvantová výhoda.
Primární hranou tohoto druhu výroby drží další procesy, je společná výroba křemíku. Protože zařízení, standardy a techniky pro účinné hromadné produkce těchto druhů čipů jsou již dobře zavedené, mohou být vyráběny levněji, rychleji, rychleji a ve větším měřítku než jiné specializovanější komponenty.
