Сегодня 01 июня 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 🔥
Самурайский экшен Onimusha: Way of the Sword выйдет до GTA VI — инсайдер раскрыл дату релиза первой за 20 лет новой игры серии 24 мин.
К взлёту готов: амбициозный авиасимулятор «Корея. Серия Ил-2» получил дату выхода в раннем доступе Steam 2 ч.
Княжна, волки и настоящие эмоции: российский боевик «Война Миров: Сибирь» получил атмосферный сюжетный трейлер 3 ч.
«У людей должна быть свобода выбора»: GamesVoice не откажется от русской озвучки Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, несмотря на претензии CD Projekt Red 3 ч.
Наш SQL: фанаты MySQL основали фонд OurSQL Foundation, чтобы давить на Oracle 3 ч.
Анонсирована «Смерш: Охотник на волков» — идейная наследница стелс-игр «Смерть шпионам» 13 ч.
Иранские хакеры превратили ChatGPT и Gemini в оружие для кибервойны 17 ч.
GamesVoice анонсировала сбор средств на русскую озвучку Cyberpunk 2077: Phantom Liberty, но CDPR это не понравилось 20 ч.
Microsoft перевела GitHub Copilot с подписки на оплату за токены — пользователи недовольны 23 ч.
Трафик поисковика DuckDuckGo утроился после последнего обновления ИИ-поиска Google 24 ч.
Nvidia расписала будущее процессоров RTX Spark для мобильных и настольных ПК до 2030 года 18 мин.
Представлен Surface Laptop Ultra — это самый мощный ноутбук Microsoft, и он получил процессор Nvidia RTX Spark 25 мин.
Apple собралась захватить рынок умных очков по проверенному сценарию Apple Watch 30 мин.
Intel раскрыла детали серверного ИИ-ускорителя Crescent Island — до 350 Вт и 480 Гбайт LPDDR5X 38 мин.
Ampere Computing: экстремальная жара в мире потребует больше энергии, повышения эффективности вычислений и сокращения количества ЦОД 2 ч.
РТК-ЦОД разворачивает в своих дата-центрах высокоскоростной защищенный Wi-Fi от «Ростелеком» 2 ч.
AMD получит фору: ангстремные Xeon Diamond Rapids задержатся до 2027 года 3 ч.
Венчурные капиталисты всё активнее вкладываются в стартапы, связанные с физическим воплощением ИИ 4 ч.
Власти США запретят китайским компаниям закупать передовые ускорители для своих зарубежных ЦОД 6 ч.
AMD выпустит Radeon RX 9070 GRE по всему миру — 12-Гбайт видеокарту для комфортной игры в 1440p оценили в $549 9 ч.