Kvantchip nära verkligheten med skalbar kiseldesign

Diraq-forskare presenterade en kommersiellt livskraftig högfidelitetskvantbit med en tillverkningsmetod i skala som kan revolutionera datorsektorn. Detta bevis på principen använder traditionella tillverkningsprocesser som har använts i årtionden för att leverera pålitliga, storskaliga, feltoleranta kvantdatorchip som behåller maximal fidelitet. Här är vad du behöver veta.

Efterfrågan på prisvärda kvantdatorer ökar

Det finns en växande efterfrågan på kvantdatorstjänster och specialister. Enligt senaste rapporterna har företag redan spenderat 2,35 miljarder dollar på kvanttjänster förra året. Dessutom har sektorn upplevt en betydande ökning i rekrytering, med LinkedIn-statistik som visar en 180 % ökning av företag som söker kvantprofessionella mellan 2020 och 2024.
Det finns många orsaker till den ökade efterfrågan på kvantdatorer. En sådan orsak är militära tillämpningar. Runt om i världen har militären investerat betydande medel i hopp om att få ett konkurrensfördel gentemot sina motståndare.

Kvantbenchmarkinginitiativet

USA:s Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) är för närvarande värd för Quantum Benchmarking Initiative. Målet med detta projekt är att fastställa om kvantdatorchip kan skalas och göras mer hållbara än deras nuvarande design, som har ett bräckligt kvanttillstånd.

För att genomföra denna uppgift har 18 företag valts ut för att tävla mot varandra för att uppnå nyttagnivå inom kvantdatorssektorn. Nyttagnivå är en term som avser kvantdatorns förmåga att lösa problem som vida överstiger dagens superdatorer.

Denna uppgift kommer att kräva felkorrigering i realtid för att uppfylla högfidelitetskraven. Fidelitet avser chipets noggrannhet. Ingenjörer måste skapa ett kvantchip som kan lagra och komma åt enorma mängder information samtidigt som det på ett pålitligt sätt upprätthåller mer än 100 qubits över det bräckliga kvanttillståndet.

Kiselbaserade kvantchip

Det har funnits många olika typer av kvantchipdesign som har använts för att skapa kvantmaskinvara. Introduktionen av kiselbaserade kvantchip har dock betydande fördelar.
För det första kan de utnyttja de miljarder dollar i infrastruktur och tillverkningsstrategier som redan finns för traditionella chip. Dessutom kan chipen rymma miljontals qubits på ett enda chip. Dessa qubits är placerade exakt för att möjliggöra effektiv kvantdatoranvändning.

Nästa steg

Genom att erkänna den potential som kiselspinn-qubit-teknik erbjuder har ingenjörer sökt sätt att förbättra dessa chipdesign. Deras forskning har inkluderat omfattande laboratorietester. Laboratorieresultaten har visat sig vara korrekta. Dock har man hittills inte försökt att se om samma nivå av noggrannhet kan uppnås med traditionella industriella tillverkningsmetoder i skala.

Källa – Nature