Квантовый компьютер: Intel инвестирует в спиновые кубиты, работающие при более высоких температурах
Вместе с учеными из голландского Делфтского технического университета (QuTech), Intel проводит исследования с так-называемыми спиновыми кубитами (Spin Qubits). Работа над спиновыми кубитами ведется уже несколько лет, они считаются весьма обещающими. Спиновые кубиты - это электроны, встроенные в кремний, которые могут находиться не только в состоянии "спин вниз" (двоичный 0) или "спин вверх" (двоичная 1), но и в промежуточном состоянии, которое называется суперпозицией. Суперпозиция - базовый принцип квантовых компьютеров. Спиновые кубиты не такие чувствительные, как сверхпроводящие кубиты, которые должны находиться при температуре, близкой к абсолютному нулю, чтобы хранящаяся информация не искажалась. Сложные системы охлаждения не позволяют современным квантовым компьютерам использовать больше нескольких сотен или тысяч кубитов, и до масштабирования в миллион кубитов еще далеко. В том числе и по причине сложного охлаждения.
Спиновые кубиты могут работать при температуре 1 K. Сверхпроводящие кубиты должны охлаждаться до 20 мК, что в 50 раз холоднее и намного дороже. Кроме того, охлаждать нужно только кубиты, а другие компоненты квантового компьютера располагаются за контуром охлаждения, что тоже не идеально. Спиновые кубиты позволяет перенести остальные компоненты ближе к кубитам, что снизит сложность.
Еще одно преимущество спиновых кубитов - отдельные модули теперь намного меньше, поэтому можно упаковать больше кубитов в прежний объем. Коммерческие системы как раз сильно зависят от хорошего масштабирования встроенных кубитов.
Третье преимущество спиновых кубитов - процесс производства у них довольно близок к классическим полупроводниковым транзисторам. Компании, такие как Intel, IBM и другие имеют колоссальный опыт в данной сфере, что облегчит производство спиновых кубитов.
На конференции Advancement of Science (AAAS) Intel и QuTech представят первый квантовый компьютер с двумя спиновыми кубитами, который способен выполнять простые алгоритмы. Intel для производства использовала свои 300-мм подложки, полностью очищенные от каких-либо изотопов. Сегодня Intel выполняет первое тестовое производство, но в ближайшие месяцы объем производства вырастет до нескольких подложек в неделю. Каждая подложка содержит несколько тысяч массивов спиновых кубитов.
IBM недавно продемонстрировала принцип работы квантового компьютера на видеоролике.