30.03.2011

Физики запутали десять миллиардов пар кубитов

Кремниевый кристалл высокой степени очистки послужил основой для экспериментального чипа. Он стал одним из шагов на пути к твердотельным квантовым компьютерам. Учёные напоминают, что для создания реальной вычислительной системы важно как раз большое число управляемых кубитов.

Международная команда физиков, базирующаяся в Оксфорде (University of Oxford), взяла образец сверхчистого кремния-28, из которого ранее были удалены атомы кремния-29. Последний в силу магнитных параметров мешал бы процедуре запутывания. Затем кудесники от науки легировали кристалл фосфором. Его атомы и были превращены в миллиарды пар кубитов (первый кубит – это ядро атома, а второй — один из его электронов).

Как и прежние прототипы твердотельных квантовых чипов, новое устройство пришлось охладить до криогенной температуры. В данном случае — до 2,9 кельвина. Далее во всех атомах фосфора при помощи сильного магнитного поля были выровнены спины.

Затем тщательно подобранные микроволновые и радиоимпульсы позволили ввести частицы в каждой паре в состояние квантовой сцепленности, создавая двухкубитную систему.

Её неклассическое состояние и высокая точность управления сразу десятью миллиардами атомов были проверены рядом методов.

Следующим шагом разработчиков будет попытка соединить это огромное число пар кубитов уже между собой, чтобы построить на базе кремния масштабируемую компьютерную систему. Для этого потребуется наложение на чип наноразмерных проводников, точно согласованных по положению с миллиардами легирующих атомов. Учёные не видят в такой технологии ничего невозможного и прогнозируют, что на создание подобной схемы уйдёт ещё 3-5 лет.

Источники:

1. MEMBRANA