Для эффективной работы квантовых компьютеров им понадобятся миллионы кубитов, определенным образом соединенных и защищенных от помех. Специалисты австралийского Университета Нового Южного Уэльса реализовали во время эксперимента важное сочетание этих свойств на кремниевом чипе, приблизив на шаг реализацию идеи универсального квантового компьютера, пишет EurekAlert.

Они продемонстрировали интегрированную кремниевую платформу кубитов, сочетающую в себе как односпиновую адресуемость — способность «записывать» информацию в одном спине кубита, не затрагивая соседние — так и процесс считывания кубита, известный как «блокировка Паули», который необходим для квантовой коррекции.

«Это важное достижение на пути разработки коррекции квантовых ошибок спиновыми кубитами, которая станет существенно важным элементом любого универсального квантового компьютера», — говорит ведущий автор статьи Майкл Фогерти.

Квантовая коррекция — ключевое требование в создании крупномасштабного квантового компьютера, поскольку все кубиты очень хрупкие, по мере возникновения ошибок их нужно исправлять.

Однако, из-за этого возрастает потребность в количестве кубитов, необходимых для работы системы. Эту проблему исследовали решили благодаря применению технологии КМОП — комплиментарных металлооксидных полупроводников.   

Другое преимущество новой конструкции в том, что ее производство можно наладить при помощи уже существующих в компьютерной индустрии технологий.      

«Это еще одно подтверждение того, что мы на верном пути, — утверждают ученые. — И оно доказывает, что та архитектура, которую мы разработали, до сих пор не натолкнулась на непреодолимые препятствия и ведет нас к функциональному квантовому чипу».

Для исправления неизбежных ошибок в квантовой сети немецкие ученые создали двухуровневую нейросеть из 2000 искусственных нейронов. Пока она не справляется без помощи человека, но в будущем должна превзойти его в квантовой коррекции.