Сегодня 14 февраля 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 🔥
ByteDance представила Doubao 2.0 — самый популярный ИИ-бот Китая стал мощнее и подготовился к «эре агентов» 4 ч.
Реклама Anthropic с подтруниванием над OpenAI сработала — аудитория Claude выросла на 11 % 7 ч.
Apple рассказала, насколько сильно iOS 26 проникла на iPhone по всему миру 7 ч.
Google с задержкой в пару дней выпустила первую бету Android 17 13 ч.
OpenAI убила самую эмоциональную ИИ-модель, несмотря на протесты пользователей 14 ч.
Новая статья: Cult of the Lamb: Woolhaven — культ на пике. Рецензия 20 ч.
Warhorse прокачала Kingdom Come: Deliverance для PS5, Xbox Series X и S, а на ПК исправила старые баги 23 ч.
Хоррор Reanimal от авторов Little Nightmares стартовал в Steam с рейтингом 33 % из-за отсутствия обещанной функции — разработчики уже отреагировали 23 ч.
Свежее обновление снова сломало Windows 11 — KB5077181 вызывает бесконечную перезагрузку 24 ч.
Владелец TikTok продаст разработчика Mobile Legends: Bang Bang за $6 миллиардов и окончательно уйдёт из игровой индустрии 13-02 19:11
Робопсы будут патрулировать мексиканский стадион на Чемпионате мира по футболу 4 ч.
Китай запретит нетрадиционные рули в автомобилях — под ударом штурвалы Tesla 5 ч.
TSMC придётся вложить ещё $100 млрд в американское производство чипов ради сделки США и Тайваня 5 ч.
Disney потребовала от ByteDance отключить новейший ИИ-генератор видео Seedance 2.0 — он копирует персонажей Star Wars и Marvel 5 ч.
Даже взлетевшие цены на DDR5 не вывели Corsair в плюс — а впереди спад выручки 5 ч.
NVIDIA арендует «подсудный» ЦОД, строящийся на средства от продажи «мусорных» облигаций 7 ч.
Сделано в Японии: Fujitsu организует производство суверенных ИИ-серверов 8 ч.
Солнце превратилось в гигантский смайлик и прямо сейчас с ухмылкой поглядывает на Землю 8 ч.
Журналисты раскрыли мексиканские корни эфемерного смартфона Trump Mobile T1 Phone 8 ч.
В Германии запущен 54-кубитный квантовый компьютер Euro-Q-Exa в рамках проекта EuroHPC 8 ч.