Dünyanın ilk 3 boyutlu atomik kuantum çip mimarisi!
New South Wales Üniversitesi Kuantum Hesaplama ve İletişim Teknolojisi Mükemmeliyet Merkezi'ndeki (CQC2T) araştırmacılar, üç boyutlu bir cihazda atomik olarak hassas kübitler oluşturabileceklerini ilk kez gösterdiler - evrensel bir kuantum bilgisayara doğru bir başka önemli adım. 2018 Avustralya Yılın Bilim Adamı ve CQC2T Profesörü Michelle Simmons (Michelle Simmons) liderliğindeki araştırma ekibi, atomik kübit üretim teknolojisini çok katmanlı silikon kristallerine genişletebileceklerini ve bunları 2015'te elde edebileceklerini kanıtladı. 2016 yılında dünyaya tanıtılan 3D çip mimarisinin temel bileşenleri. Bu yeni araştırma 7 Ocak 2019'da "Nature Nanotechnology" dergisinde yayınlandı. Bu grup, 3B tasarımlarda çizgileri (esasen çok dar çizgiler) kontrol etmek için atomik ölçekli kübit hizalamasını kullanan bu mimarinin uygulanabilirliğini gösteren ilk gruptur. Daha da önemlisi, ekip, 3B cihazdaki farklı katmanları nanometre hassasiyetiyle hizalayabildi ve kübit durumunu tek bir atışta (yani bir ölçümde) çok yüksek doğrulukla okuyabildiklerini gösterdi.
Park Biliminin Popülerleştirilmesini Kırdı: Bu üç boyutlu cihaz yapısı, silikon kübitlerde büyük bir gelişmedir. Kuantum hesaplamadaki hataları sürekli olarak düzeltebilmek için (bu, alanımızda önemli bir kilometre taşıdır) aynı anda birçok kübiti kontrol edebilmelidir. Tek yol 3B yapıyı kullanmaktır, bu nedenle 2015 yılında dikey kademeli yapı için bir patent geliştirdik ve başvuruda bulunduk ancak bu çok katmanlı cihazın üretimi hala bir dizi zorlukla karşı karşıya. Bu sonuca dayanarak, 3D yöntemini birkaç yıl önce öngördüğümüz şekilde tasarlamanın mümkün olduğu artık kanıtlanmıştır. Ekip, birinci kübit katmanının üstüne ikinci bir kontrol düzlemi veya katmanın nasıl oluşturulacağını gösterdi. CQC2T araştırmacısı ve ortak yazar Dr.Joris Keizer, bunun çok karmaşık bir süreç olduğunu ancak çok basit terimlerle açıkladı:
İlk düzlemi oluşturur ve ardından birinci katmanın yapısını etkilemeden ikinci katmanı büyütmek için bir teknik optimize eder. Geçmişte, eleştirmenler bunun imkansız olduğunu söylerdi çünkü ikinci katmanın yüzeyi o kadar pürüzlü hale gelir ki artık hassas teknolojimizi kullanamazsınız - ancak bu makalede, bunu yapabileceğimiz gösterilmektedir. Bu beklentilere aykırıdır. Ekip ayrıca bu katmanların nanometre hassasiyetiyle hizalanabileceğini de gösterdi. Kaiser şunları söyledi: İlk silikon katmanına bir şey yazarsanız ve ardından üzerine bir silikon katmanı koyarsanız, yine de iki bileşen katmanını hizalamak için konumu belirlemeniz gerekir. Uyum sağlamak için aşağıdaki teknikler çok dikkat çekicidir. Son olarak, araştırmacılar üç boyutlu aygıtın kübit çıktısını ve sözde enjektiviteyi ölçebilirler. Milyonlarca deney ortalamasına güvenmek yerine tek ve doğru bir ölçüm kullanın. Bu, daha hızlı ölçeklememize yardımcı olacaktır.
Bu çalışmanın yazarları, Sidney'deki New South Wales Üniversitesi'nden Profesör Michelle Simmons ve Profesör Joris Kaiser'dir. Resim: UNSW Sydney
Profesör Simmons: Bu araştırma, bu alanda önemli bir kilometre taşıdır. Sistematik olarak büyük ölçekli bir mimari için çalışıyoruz, bu da bizi bu teknolojinin ticarileştirilmesini nihayet gerçekleştirmeye götürecek. Bu, kuantum hesaplama alanında önemli bir gelişmedir, ancak SQC için de oldukça heyecan vericidir. Avustralya'nın ilk kuantum bilgi işlem şirketi olan Silicon Quantum Computing Pty Ltd (SQC), Mayıs 2017'den bu yana, CQC2T tarafından geliştirilen bir dizi fikri mülkiyet hakkının ve bağımsız fikri mülkiyet haklarının geliştirilmesi ve ticarileştirilmesine kendini adamıştır. Büyük ölçekli kuantum bilgisayarlardan hala en az 10 yıl uzakta olmasına rağmen, CQC2T'nin çalışmaları hala bu alandaki yeniliklerin ön saflarında yer almaktadır.Bu gibi somut sonuçlar dünyadaki sağlam konumumuzu yeniden teyit etmektedir.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: New South Wales Üniversitesi
Referans dergi makaleleri: "Nature Nanotechnology"
DOI: 10.1038 / s41565-018-0338-1
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
