Сегодня 23 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные заставили цифровой контроллер работать почти при абсолютном нуле — это прорыв для квантовых компьютеров

Учёные из Университета Сиднея (University of Sydney) разработали контроллер спиновых кубитов, который способен работать при температуре в несколько милликельвинов. Это почти рядом с абсолютным нулём (-273,15 °C), когда колебания атомов практически затухают. Разработка позволит расположить контроллер рядом со сверхпроводящими кубитами, которыми он управляет, что обеспечит лёгкость масштабирования квантовых компьютеров до сотен тысяч и миллионов кубитов.

 Источник изображения: Fiona Wolf /

Источник изображения: Fiona Wolf / University of Sydney

Современный квантовый вычислитель на сверхпроводящих кубитах немыслим без множества кабелей, которые выходят из криогенной камеры с кубитами. Кубиты должны охлаждаться до температуры, близкой к абсолютному нулю, чтобы их квантовые состояния не нарушались во время запуска программ — это снижает помехи и влияние шума. Однако контролирующую кубиты электронику нельзя поместить внутрь криогенной камеры — электроника просто откажется работать. Полупроводники контроллера потеряют свои рабочие характеристики. Поэтому приходится использовать множество кабелей. Кроме того, электроника выделяет тепло, что разрушит квантовые состояния кубитов, если она будет находиться рядом с ними.

Запутанное и многочисленное кабельное хозяйство затрудняет масштабирование компьютеров на сверхпроводящих кубитах. Поэтому вопрос переноса управляющей электроники в камеру с кубитами — это вопрос масштабирования. Так, компания Intel смогла создать контроллеры, которые выдерживают охлаждение чуть ниже 4 К, но этого недостаточно. Дальше всех пошла американская компания SEEQC (Superconducting Energy Efficient Quantum Computing), которая в 2023 году сообщила о разработке CMOS-контроллера, способного работать при охлаждении до 20 мК — это уже значимый результат. Учёные из Австралии не уточняют точные температуры, которых они смогли достичь, но по их словам, это несколько милликельвинов.

Разработка оказалась настолько перспективной, что на её основе профессора Университета Сиднея создали сразу три стартапа: Uniii, Emergence Quantum и Diraq. Все они будут коммерциализировать технологию производства сверхтолерантных к охлаждению CMOS-контроллеров для управления сверхпроводящими кубитами. Точнее, речь идёт о спиновых кубитах, которые используют в качестве квантового бита один электрон и управляют его спином.

По сути, это обычные транзисторы, в канале которых используется один-единственный электрон. Таких транзисторов можно изготовить миллиард на каждый квадратный сантиметр — и это можно масштабировать до невообразимых пределов. Но с управлением такого массива кубитов всё упирается в пучки кабелей. Поэтому мы снова возвращаемся к переносу управляющей электроники внутрь криогенной системы. Как утверждают австралийцы, у них теперь есть решение.

 Источник изображения: Nature 2025

Источник изображения: Nature 2025

Более того, в опубликованной в журнале Nature работе исследователи показали, что их CMOS-контроллер не только работает при охлаждении до нескольких милликельвинов, но также выделяет крайне мало тепла — всего 20 нВт/МГц. На примере однокубитовой и двухкбитовой платформы они продемонстрировали, что расположение контроллера на расстоянии 3 мм от квантового процессора не повлияло на кубиты. Время когерентности оставалось примерно одинаковым как с контроллером внутри, который потреблял 10 мкВт, так и с управлением кубитами по кабелям внешним контроллером.

«Это даёт надежду на то, что кубитами действительно можно управлять в больших масштабах, интегрируя сложную электронику в [рабочие] условия криогенных температур. В нашей статье показано, что при тщательном проектировании системы управления хрупкие кубиты вряд ли заметят переключение транзисторов в чипе, расположенном на расстоянии менее миллиметра», — резюмируют авторы работы.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про искусственный интеллект

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
OpenAI выпустила GPT-6 Sol и Luna — они дешевле предшественниц и делают меньше ошибок 5 ч.
Undead Labs спустя восемь лет под контролем Xbox стала независимой — State of Decay 3 всё ещё в разработке и нацелена на 2027 год 8 ч.
Нейрогастарбайтеры: OpenAI уволила сотрудников за использование ИИ при обучении ИИ 8 ч.
Nvidia выпустила драйвер с поддержкой Aion 2, Control Resonant и The Witcher 3: Wild Hunt — Remastered 9 ч.
Blizzard подтвердила, что амбициозный шутер с открытым миром StarCraft не будет эксклюзивом Xbox 9 ч.
ИИ находит множество уязвимостей в ПО, но хакеры не спешат ими пользоваться 10 ч.
Halo у Activision, угроза закрытия разработчиков Hellblade и массовые увольнения: Xbox анонсировала новый этап масштабной реструктуризации 10 ч.
«Новая игра +», упрощённая сложность и улучшения производительности: разработчик The Blood of Dawnwalker подтвердил первое большое обновление 12 ч.
Xiaomi представила флагманскую ИИ-модель MiMo-V2.6 Pro и быструю MiMo-V2.6-Flash 13 ч.
Экстренное обновление не починило звук в Windows 11 и чёрные экраны на Radeon — исправление будет только в октябре 14 ч.
Новая статья: Обзор MSI MPG Infinite Z3 X3D: этот ПК готов к GTA VI «на максималках» (в отличие от PS5) 2 ч.
Новая статья: Шпионское наследство и триумф баллистики: как телескоп „Нэнси Грейс Роман“ отправился переписывать космологию 4 ч.
К 2050 году из-за ИИ контейнеры с электронными отходами смогут шесть раз опоясать Землю 4 ч.
Apple готовит свой аналог Whoop — популярного био-трекера без экрана 5 ч.
Представлен Motorola Signature 27 — первый смартфон на чипе Snapdragon 8 Elite Extreme Gen 6 5 ч.
Основа будущих флагманов: Qualcomm представила мобильные процессоры Snapdragon 8 Elite Gen 6 и Elite Extreme Gen 6 5 ч.
Представлен смартфон Oppo Find X10 с парой 200-Мп камер и версия Find X10 E с 50-Мп трио 9 ч.
Apple представила Beats 360 — первые полноразмерные наушники с возможностью персонализации 9 ч.
Alibaba представила новый ИИ-ускоритель Zhenwu V900 — самый мощный в Китае, и заявила о планах увеличить мощность ЦОД до 20 ГВт 9 ч.
Oppo представила смартфон Find X10 Pro Max с тройкой 200-Мп камер, 2-нм чипом Dimensity 9600 Pro и батареей на 8000 мА·ч 10 ч.