Logo
Cover

За последние пару лет квантовые компьютеры доказали, что могут тягаться с классическими, по крайней мере, в масштабе нескольких кубитов. Вопрос в том, когда они научатся решать реальные проблемы, требующие тысяч кубитов. Результат, которого добились три команды исследователей, обнадеживает — точные вычисления теперь доступны на кремниевых полупроводниках, технология производства которых хорошо развита.

Идея создания кубитов на основе кремния привлекает наличием развитой производственной базы и технологий, которые уже были отработаны на полупроводниках. Например, метод легирования позволяет добавлять в кристаллическую решетку атомы, которые выступают как кубиты. Этот и другие подходы не требуют значительных вложений, по сравнению с альтернативными технологиями вроде трансмонов или захваченных ионов, пишет Ars Technica.

Беда в том, что до сих пор кремниевые кубиты были слишком подвержены ошибкам, которые возникали быстрее, чем их удавалось исправить. Однако три команды ученых продемонстрировали возможность создания квантовых вычислительных систем на основе кремния с частотой появления ошибок менее 1%.

Команда из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) достигла точности 99,95% в однокубитной системе и 99,37% — с двумя кубитами. Вторая группа, представляющая Делфтский технический университет (Нидерланды), добилась 99,87% с одним кубитом и 99,67% с двумя. Наконец, ученые из института RIKEN (Япония) обеспечила 99,84% точности с одним кубитом и 99,51% — с двумя.

«Когда ошибки настолько редки, становится возможно обнаружить их и исправить при возникновении, — сказал профессор Андреа Морелло, руководитель австралийской команды. — Это означает, что можно построить квантовые компьютеры достаточного масштаба и мощности, которые позволят осуществить серьезные вычисления».

Своим следующим шагом все три команды назвали создание квантового процессора, который можно будет использовать для решения практических задач.

В начале года ученые из Австрии и Германии сообщили о разработке метода, который позволяет получать большие паттерны атомов, квантовыми состояниями которых можно управлять. Разработчики надеются, что инновация поможет построить квантовые машины очень большого размера.