Сегодня 08 сентября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Учёные предложили квантовый процессор с подвижными кубитами — он прост в производстве и гибок в работе

Группа учёных из Нидерландов предложила необычную квантовую архитектуру, реализация которой будет сравнительно проста даже сегодня, не говоря о будущем. Они совместили два подхода к реализации кубитов: на основе спинов электронов в полупроводниках, а также кубитов на нейтральных атомах и ловушках ионов. Но самое поразительное, что для этого они создали массивы на квантовых точках, которые до сих пор не имели ничего общего с кубитами.

 Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

Источник изображения: ИИ-генерация ChatGPT/3DNews

В сфере квантовых вычислений для реализации кубитов можно выделить два основных направления — это производство полупроводников, что позволяет говорить о простом массовом производстве, и всё остальное, что связано со сложным оборудованием и нетривиальной реализаций (сверхпроводящие трансмоны, ионы, холодные атомы и прочее). С чипами есть загвоздка — они всегда будут такими, какими сойдут с конвейера. Или, по крайней мере, пока для них не придумают свои ПЛИС. Это означает, что организация логических кубитов и выполняемые этими квантовыми чипами алгоритмы не будут гибкими. Иначе говоря — сделать легко, но использовать можно будет только по инструкции.

Ключевым преимуществом атомных/ионных систем является возможность физического перемещения кубитов (лазерным пинцетом или иным способом), что позволяет запутывать любые два кубита и разносить их куда угодно, реализуя необходимый алгоритм практически без ограничений, и так же просто выстраивая новые алгоритмы и логические кубиты, что обеспечивает гибкость в коррекции ошибок. И хотя простота здесь условная, зато гибкость очень и очень впечатляющая, которая будет недоступна фабричному чипу.

Учёные из Делфтского технического университета (Delft University of Technology) и разработчики из квантовой компании QuTech (которая плотно работала с Intel над полупроводниковыми кубитами) предложили решение, сочетающее преимущества обоих подходов. Для этого они предложили создавать массивы полупроводниковых квантовых точек — крошечных структур, способных удерживать одиночный электрон, спин которого будет служить кубитом. Квантовые точки компактны, хорошо интегрируются в полупроводниковые процессы и позволяют создавать чипы с большим числом элементов. Электрон в квантовой точке достаточно хорошо изолирован от окружающей среды, чтобы его спин сохранял когерентность и был пригоден для выполнения квантового алгоритма. Уточним, эта технология не имеет отношения к дисплеям на квантовых точках.

Гибкость в предложенном решении заключается в том, что электроны (кубиты) не остаются на одном месте в той или иной точке — их перемещают куда нужно, подобно атомам. Например, два электрона перемещают, заставляя их перескакивать с одной точки на другую, пока они не сблизятся и не запутаются, а затем заставляют вернуться назад или переместиться в иную позицию, таким образом, выстраивая алгоритм для исполнения.

Опыт показал, что спиновые кубиты можно перемещать между квантовыми точками в экспериментальном линейном массиве с помощью электрических сигналов, и при этом они не теряю квантовые состояния (условно — информацию). Учёные помещали электроны на концах цепочки, сдвигали их навстречу друг другу, добивались перекрытия волновых функций и выполняли двухкубитные операции (включая запутывание). После этого кубиты возвращали в исходные позиции, подтверждая сохранение запутанности. Кроме того, также была продемонстрирована телепортация квантового состояния. На тестовом устройстве из шести квантовых точек точность двухкубитных вентилей превысила 99 %, а телепортации — около 87 %, что далеко от идеала, но с эти уже можно работать.

Предлагаемая архитектура включает зоны хранения кубитов, «транспортные пути» и специальные зоны взаимодействия для выполнения операций. Такая мобильность позволяет динамически менять связи между кубитами, адаптируясь к разным схемам коррекции ошибок уже после изготовления чипа. Фактически спиновые кубиты при условной простоте производства чипов для них на современных заводах получили свободу настройки вычислительных алгоритмов и схем коррекции ошибок на уровне кубитов из холодных атомов и на ловушках ионов.

Очевидно, что разработка находится на ранних стадиях проработки, но перспективы у неё весьма радужные. Эта работа открывает путь к масштабируемым, производимым в больших объёмах квантовым процессорам с гибкостью в использовании, присущей хорошо изученным системам на атомах и ионах.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

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

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
Календарь релизов 7–13 сентября: Sprawl Zero, Wardogs, Hot Wheels Infinite Rush и Halloween 2 ч.
Хакеры взломали Liquid Network и похитили биткоины на $320 млн 2 ч.
Инсайдеры раскрыли, чего ждать от загадочного шутера Blizzard по StarCraft 2 ч.
Моддер поразил фанатов демонстрацией кооператива и вида от третьего лица для классического стелс-экшена Metal Gear Solid 4 ч.
«Погибнут многие храбрые рыцари»: многострадальная MMO по League of Legends превратилась для Riot Games в поход за Святым Граалем 6 ч.
Новый трейлер подтвердил дату выхода Airframe Ultra — ретрофутуристического гоночного боевика, который выглядит как дитя Road Rash и «Акиры» 8 ч.
«Базис» приобрёл 70 % разработчика ИИ-платформы наблюдаемости Proto Observability 9 ч.
Рост облачного рынка России резко замедлился — не хватает «железа» и «дешёвых» денег 10 ч.
OpenAI призвала замедлить развитие ИИ из-за риска выхода агентов из-под контроля 12 ч.
Первая за 20 лет новая Onimusha не разочаровала Capcom продажами — миллион копий Onimusha: Way of the Sword за один день 12 ч.
Новая статья: Обзор умных часов HUAWEI WATCH GT 7 Pro: пора вставать на лыжи 26 мин.
Xiaomi обновила 27-дюймовый монитор Redmi A27U — разрешение 4K, частота 240 Гц и 90-Вт зарядка USB-C 2 ч.
SK hynix успешно расширяет производство памяти DRAM по передовому техпроцессу 1c 3 ч.
Анонсирован флагманский 3-дюймовый планшет Xiaomi Pad 9 Pro Max с чипом Xring O3 и памятью LPDDR6 4 ч.
Xiaomi бросила вызов складному iPhone: представлен широкоформатный Xiaomi 18 Fold с чипом Xring O3, LPDDR6 и 200-Мп камерой 7 ч.
LG представила 14" ноутбук Gram Book AI 2026 с чипом Intel Wildcat Lake и автономностью до 30 часов 7 ч.
Производители памяти не успевают за спросом — зато их выручка взлетела на 60 % во втором квартале 7 ч.
Репортаж со стенда Acer на IFA 2026: гибрид консоли и ноутбука DualPlay Mini, сверхлёгкий Swift, мини-ПК на Nvidia и другие новинки 9 ч.
Перед анонсом складного iPhone Huawei представила трёхстворчатый Mate XT 2 с чипом Kirin 9050 Pro и 10,2" экраном 9 ч.
NVIDIA инвестировала в разработчика оптических коммутаторов iPronics 10 ч.