Новый кубит из Принстона может обеспечить тысячекратное увеличение мощности квантовых процессоров Google и IBM

Ученые из Принстонского университета разработали новый сверхпроводящий кубит, демонстрирующий время когерентности, которое в три раза больше, чем предыдущие лабораторные достижения. Новый кубит создан на базе технологии трансMon-кубитов, применяемой компаниями Google и IBM. Согласно информации, предоставленной университетом, время когерентности этого кубита в пятнадцать раз превосходит аналогичные показатели кубитов, созданных этими технологическими компаниями.

Квантовые компьютеры рассматриваются как многообещающее направление в области вычислительной техники, поскольку они способны справляться с задачами, которые не под силу классическим компьютерам. Важным показателем качества кубита является время когерентности – это период, в течение которого кубит удерживает информацию, пока она не будет утеряна. Утрата информации становится причиной ошибок при вычислениях.

Новейший кубит, созданный в Принстоне, решает указанную проблему. ТрансMon-кубиты функционируют при крайне низких температурах. Благодаря высокой устойчивости к помехам и сравнительной простоте изготовления, компании Google и IBM применяют трансMon-кубиты. Тем не менее, результаты исследований демонстрируют, что увеличение времени когерентности для этих кубитов представляет собой непростую задачу. Главным фактором, влияющим на это, является качество материалов, используемых в процессе производства.

Исследователи из Принстона, руководимые Натали де Леон и Эндрю Хуком, полагают, что изменение материала способно исправить положение. В сотрудничестве с химиком Робертом Кава, они применили редкоземельный элемент тантал для создания квантовой схемы. Тантал – это исключительно надёжный материал, демонстрирующий стойкость к агрессивным методам очистки, применяемым для устранения загрязнений в ходе производства.

Не пропустите:  Китайский поставщик микросхем MetaX дебютировал на бирже с рекордным скачком акций.

На сапфировой подложке разработанная схема продемонстрировала рост времени когерентности, однако сохранялись потери энергии, связанные с использованием сапфира. В связи с этим команда заменила сапфировую подложку на высококачественный кремний. Разработка кубита на кремниевой подложке оказалась непростой задачей, но в итоге был создан трансMon-кубит, время когерентности которого в 15 раз превышает показатели кубитов, созданных Google и IBM.

Хук утверждает, что замена кубита Google Willow на кубит, созданный в Принстоне, позволит увеличить производительность процессора в тысячу раз. Эффективность нового кубита возрастает пропорционально увеличению масштаба системы. По мнению Хука, гипотетический компьютер, использующий тысячу кубитов, будет примерно в миллиард раз превосходить по мощности передовые современные квантовые вычислительные машины.

Похожие статьи