Kvantchip nær virkeligheten med skalerbar silisiumdesign

Diraq-forskere avdekket en kommersielt levedyktig høy-fidelitets kvantebit i skala-fabrikasjonmetode som kan revolusjonere datasektoren. Dette beviset på prinsippet bruker tradisjonelle produksjonsprosesser som har blitt brukt i flere tiår for å levere pålitelige, storskalige, feil-tolerante kvantedatamaskinbrikker som beholder maksimal fidelitet. Her er det du trenger å vite.

Etterspørselen etter rimelige kvantedatamaskiner øker

Det er en økende etterspørsel etter kvantedatabehandlingstjenester og spesialister. Ifølge nylige rapporter, har selskaper allerede brukt 2,35 milliarder dollar på kvantedatabehandlingstjenester i fjor. I tillegg har sektoren opplevd en betydelig økning i ansettelser, med LinkedIn-statistikk som viser en 180 % økning i selskaper som søker kvanteprofesjonelle mellom 2020 og 2024.
Det finnes mange grunner til den økende etterspørselen etter kvantedatabehandling. En av dem er militære anvendelser. Over hele verden har militære investert betydelige midler i håp om å oppnå et konkurransefortrinn over sine rivaler.

Kvantbenchmarking-initiativet

USAs Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) arrangerer for tiden Quantum Benchmarking Initiative. Målet med dette prosjektet er å fastslå om kvantedatabrikker kan skaleres og gjøres mer holdbare enn deres nåværende design, som har en skjør kvantetilstand.

For å gjennomføre denne oppgaven er 18 selskaper valgt ut til å konkurrere mot hverandre for å oppnå nytte-skala innen kvantedatabehandlingssektoren. Nytte-skala er et begrep som refererer til kvantedatabehandlingens evne til å løse problemer som langt overgår dagens superdatamaskiner.

Denne oppgaven vil kreve sanntidsfeilkorrigering for å oppfylle høy-fidelitetskravene. Fidelitet refererer til brikkens nøyaktighet. Ingeniører må lage en kvantebrikke som kan lagre og hente massive mengder informasjon samtidig som den pålitelig opprettholder mer enn 100 qubits over den skjøre kvantetilstanden.

Silisiumbaserte kvantebrikker

Det har vært mange ulike typer kvantebrikkedesign som har blitt brukt til å lage kvantehardware. Imidlertid har innføringen av silisiumbaserte kvantebrikker betydelige fordeler.
For det første kan de utnytte milliarder av dollar i infrastruktur og fabrikasjonsstrategier som allerede er etablert for tradisjonelle brikker. I tillegg kan brikkene romme millioner av qubits på én enkelt brikke. Disse qubitene er nøyaktig plassert for å gi effektiv kvantedatabehandling.

Neste steg

Etter å ha erkjent potensialet som silisium spin-qubit-teknologi gir, har ingeniører søkt etter måter å forbedre disse brikkedesignene på. Forskningen deres har inkludert omfattende laboratorietesting. Laboratorieresultatene har vist seg å være nøyaktige. Imidlertid har det hittil ikke blitt gjort noe forsøk på å se om samme nøyaktighetsnivå kan oppnås ved bruk av tradisjonelle industri-skala fabrikasjonsmetoder.

Kilde – Nature