Jobb vezérlés a kvantumszámítógépek számára
Bármennyire is lenyűgöző a kvantumszámítógépek teljesítménye, azért van még mit fejlesztenünk rajtuk. Például, megoldásra vár a több tucatnyi qubit egyszerre történő vezérlése is – vagyis az ezekhez szükséges teljesítmény elérése.

Az Új-Dél-Wales-i Egyetem (UNSW) kutatói most kristályprizmákkal kísérleteznek, amelyek a chipekbe építve akár több millió qubit együttes vezérlésére is képesek lehetnek.

Mivel a kvantumszámítógépek bitjei a hagyományos bináris logikával szemben komplexebbek: a qubitek 1, 0 vagy szimultán mindkettő formában létezhetnek, a számítási kapacitás drasztikusan megnő. Ez előnyökkel és hátrányokkal is jár, hiszen a potenciál óriási, de még néhány problémát meg kell oldani.

forrás: New Atlas

A szilícium kvantumprocesszorokban az információ egy elektron „spinjébe” van kódolva, ezek a nullákat és az egyeseket jelentik. A beállításhoz mágneses mezőre van szükség, amelyet a qubitek mellett futó vezetékeken keresztül állítanak elő. Ez néhány tucat qubit esetében működik, ahogy azt az eddigi chipek esetében láthattuk, de ahhoz, hogy kiaknázhassuk a kvantumszámítógépek valódi teljesítményét, több százezer vagy akár millió qubit szükséges. Mindezek a vezetékek értékes helyet foglalnak el a chipben, és túl sok hőt termelnek.

A kutatásban a UNSW csapata kifejlesztett egy új módszert, amellyel egyszerre hozhat létre mágneses mezőt nagyszámú qubit közelében. A kulcs egy dielektromos rezonátornak nevezett kristályprizma, amely közvetlenül a szilíciumchip felett helyezkedik el. A mikrohullámokat ebbe a prizmába irányítják, és még kisebbre, egy milliméter alá fókuszálják a hullámhosszt, ami mágneses mezőt hoz létre, ez szabályozza a qubitek mozgását.

Az eljárással egységes mező hozható létre, amely nem termel sok hőt, mivel a befektett energia mennyisége sem magas.

A kísérletekben a kutatók ezt a mezőt használták az egyes qubitek állapotának megfordítására. Még dolgozni kell a két állapot szuperpozíciójának egyidejű létrehozásán, de a csapat szerint ez a módszer lehetővé teszi, hogy egyszerre akár négymillió qubit szabályozását is elvégezzék.