Сегодня 11 июля 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.

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
У ИИ-модели OpenAI GPT-5.6 Sol нашли такие же уязвимости, как у Fable 5 3 ч.
После реорганизации из OpenAI ушёл глава отдела систем безопасности 6 ч.
Исследование: четверть постов в соцсетях длиной более 250 слов полностью сгенерированы ИИ 7 ч.
Microsoft пришлось объяснять, что уволенных из Xbox сотрудников не заменят гастарбайтерами 7 ч.
ИИ-подразделение Ant Group выпустило ИИ-модель для генерации интерактивных миров в реальном времени 7 ч.
Google опубликовала Magic Pointer — неанонсированное ИИ-приложение для будущих Googlebook 7 ч.
Meta приостановила генерацию изображений на основе публикаций в Instagram 9 ч.
Аудитория Steam в полтора раза превысила охват PlayStation — Sony сама во всём виновата 11 ч.
ByteDance представила Seedream 5.0 Pro — флагманскую ИИ-модель для генерации и редактирования изображений 14 ч.
Власть в OpenAI сосредотачивается в руках президента Грега Брокмана на этапе подготовки к IPO 14 ч.
Google научила квантовый процессор подстраивать себя во время работы — это путь к более сложным вычислениям 6 ч.
Siemens и FuelCell Energy совместно запитают ЦОД от топливных ячеек 7 ч.
SK hynix привлекла $26,5 млрд в ходе рекордного IPO в США 8 ч.
Samsung представила бренд OBLYX — под ним будут выпускаться OLED-панели для игровых ноутбуков 9 ч.
Учёные улучшили качество струйной печати электронных схем — на идею натолкнула газировка 10 ч.
Американские власти ополчились на подставные фирмы, через которые DJI работает в США 11 ч.
OpenAI ответила на иск Apple о краже коммерческой тайны 14 ч.
SK hynix готова предлагать клиентам память напрокат и значительно увеличить инвестиции в США 14 ч.
Apple обвинила бывших сотрудников в передаче коммерческой тайны OpenAI 15 ч.
Глава SK hynix заявил, что дефицит памяти достигнет пика в 2027 году, но сохранится даже в следующем десятилетии 15 ч.