การคำนวณด้วยควอนตัม: นักวิทยาศาสตร์บรรลุการอ่านข้อมูล qubit ขนาดกะทัดรัดรวมทั้งประณีตบรรจงและละเอียดลออ

งานศึกษาทำการค้นคว้าและวิจัยที่จัดการภายในกรุ๊ป Simmons ที่ศูนย์ความเป็นยอดเยี่ยมทางด้านเทคโนโลยีการคำนวณและการคำนวณควอนตัม (CQC2T) กับนักศึกษาปริญญาเอก Prasanna Pakkiam ในฐานะผู้เขียนนำได้พิมพ์ในนิตยสาร Physical Review X (PRX)

ควอนตัมบิต (หรือ qubits) ที่ทำจากอิเล็กตรอนที่โฮสต์อยู่บนอะตอมเดี่ยวในเซมิคอนดักเตอร์เป็นแพลตฟอร์มที่มีทิศทางสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่เนื่องมาจากเสถียรภาพที่ช้านานของพวกเขา การสร้างqubit โดยการวางตำแหน่งและการห่อหุ้มแต่ละอะตอมของฟอสฟอรัสด้านในชิพสิลิกอนอปิ้งแม่นเป็นแถวทางที่เป็นเอกลักษณ์ของประเทศออสเตรเลียที่กลุ่มของ Simmons ได้รับการยินยอมรับจากทั่วโลก

แม้กระนั้นการเพิ่มการเชื่อมต่อและก็ประตูที่ต้องในการเพิ่มขนาดของโครงสร้างอะตอมของฟอสฟอรัสเป็นไปได้ที่จะเป็นสิ่งท้า – จนกระทั่งในช่วงเวลานี้

ศ.จ.ซิมมอนส์กล่าวว่า ในการสำรวจแม้กระทั่งหนึ่ง qubit คุณจำต้องสร้างการเชื่อมต่อและก็ประตูต่างๆรอบๆอะตอมของแต่ละบุคคลซึ่งไม่มีมากไม่น้อยเลยทีเดียว ยิ่งคุณอยากได้ qubits ที่มีคุณภาพสูงในบริเวณใกล้เคียงเพื่อที่พวกเขาจะได้คุยกันได้ซึ่งทำเป็นเฉพาะเมื่อคุณมีองค์ประกอบเบื้องต้นของประตูเล็กรอบข้างให้สูงที่สุดเท่าที่จะเป็นได้

เมื่อเทียบกับแนวทางอื่นๆสำหรับในการทำคอมพิวเตอร์ควอนตัมระบบของ Simmons มีความหนาแน่นของประตูออกจะต่ำ อย่างไรก็ตามการประมาณตามปกติยังคงจะต้องใช้อย่างน้อย ประตูต่อ qubit: 1 เพื่อควบคุมแล้วก็ เพื่ออ่าน

ด้วยการรวมเซนเซอร์ตรวจหาที่อ่านออกเข้ากับประตูควบคุมได้โอกาสงานของ UNSW สามารถวางตำแหน่งนี้ลงไปได้เพียง ประตูเท่านั้นเป็น ตัวควบคุมรวมทั้ง ในการอ่าน

ไม่เพียงแต่ แต่ว่าระบบของเรามีขนาดกะทัดรัดเยอะขึ้นเรื่อยๆแค่นั้น แต่ด้วยการรวมวงจรของตัวนำยิ่งยวดที่ติดกับประตูขณะนี้พวกเรามีความไวสำหรับการตรวจสอบสถานะควอนตัมของ qubit ด้วยการประมาณว่าอิเล็กตรอนจะเขยื้อนไปมาระหว่างอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงกันหรือเปล่า” นักเขียนปากเกร็ดกล่าว

และพวกเราได้แสดงให้เห็นว่าเราสามารถทำแบบเรียลไทม์ด้วยการวัดเพียงแต่ครั้งเดียว – ภาพเดียว – โดยไม่จำเป็นต้องทำซ้ำการทดสอบและก็ได้ผลลัพธ์โดยเฉลี่ย

นี่แสดงถึงความเจริญรุ่งเรืองที่สำคัญสำหรับในการที่พวกเราอ่านข้อมูลที่ฝังตัวอยู่ในเควสของเรา” Simmons บรรยายสรุป ผลการการันตีว่าการอ่านแบบ qubits แบบsingle-gate กำลังเข้าถึงความไวที่จำเป็นต้องสำหรับการปรับแต่งจุดบกพร่องของควอนตัมที่จำเป็นสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปรับขนาดได้

Navigation