Сегодня 01 апреля 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 🔥
Apple из-за эксплойта DarkSword изменила схему обновления iOS 6 мин.
Неизвестные вторглись в среду разработки Cisco — похищены данные проектов компании и её клиентов 2 ч.
С 1 апреля в России стало недоступным пополнение Apple ID с мобильного телефона 2 ч.
Xiaomi запустила обновление до HyperOS 3.1 вне Китая 3 ч.
«Сделаем не игру, а шедевр»: разработчики Stellar Blade купили новую студию создателя Resident Evil, Dino Crisis и The Evil Within 3 ч.
Продажи Crimson Desert превысили четыре миллиона копий, а акции Pearl Abyss достигли максимума за четыре года 5 ч.
Обновление Anthropic Claude случайно раскрыло перспективные функции чат-бота, включая виртуального питомца по типу Тамагочи 5 ч.
Microsoft заменит приложение «Удалённый рабочий стол» на Windows App 5 ч.
В iOS 27 появится улучшенная автокоррекции ввода для клавиатуры iPhone 14 ч.
Google представила ИИ-модель Veo 3.1 Lite для генерации видео до 8 секунд — он дешевле Veo 3.1 и Veo 3.1 Fast 15 ч.
В России стали чаще покупать восстановленные ноутбуки 2 мин.
Fitbit выпустит фитнес-браслет без экрана — это будет конкурент Whoop 49 мин.
Toshiba начала поставки HDD вместимостью до 34 Тбайт с SMR и стеклянными пластинами 54 мин.
Стартап Nothing ведёт разработку умных очков с поддержкой ИИ 54 мин.
Новая архитектура квантовых платформ резко приблизила взлом биткоина и ключей шифрования, и это не шутка 2 ч.
Минувший квартал стал для Microsoft худшим с 2008 года — инвесторы разочарованы 2 ч.
В Китае множество роботакси внезапно замерло в потоке из-за массового сбоя 2 ч.
Китай испытал самый тяжёлый в мире беспилотник грузоподъёмностью 3,5 тонны — он создан для взлёта с коротких полос 4 ч.
Иранский кризис подорвёт усилия Индии по увеличению экспорта смартфонов, но продукция Apple будет затронута минимально 4 ч.
TSMC собирается развернуть производство 3-нм чипов в Японии к 2028 году 4 ч.