> > > > Квантовый компьютер: Intel инвестирует в спиновые кубиты, работающие при более высоких температурах

Квантовый компьютер: Intel инвестирует в спиновые кубиты, работающие при более высоких температурах

Опубликовано:

intelIntel сегодня активно инвестирует в новые технологии, такие как квантовые компьютеры. Осенью компания представила первый квантовый процессор на 17 кубитов, на CES демонстрировался чип уже на 49 кубитов. Потенциал квантовых компьютеров сегодня оценивается довольно высоко, но и технических проблем на пути реализации компьютеров немало. Например, чип должен работать на температурах -273,2 °C, то есть близко к абсолютному нулю. И ученые сегодня заняты поиском альтернативных материалов.

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.