Los cables sobre qubits hacen que los investigadores de la UNSW den el paso del control cuántico

Foto: UNSW

Los científicos de la Universidad de Nueva Gales del Sur (UNSW) han creado una nueva ubicación para los cables de control que esperan que alcance el nivel de control de millones de qubits.

En una investigación publicada en progreso de la cienciaEl equipo dijo que querían controlar, pero sin que los cables ocupen un espacio precioso que consume cantidades cada vez mayores de electricidad y genera calor que debe disiparse.

“Hasta este punto, el control de los qubits de electrones se basaba en la conducción de campos magnéticos de microondas colocando una corriente a través de un cable junto al qubit”, dijo el Dr. Jared Pla, ingeniero cuántico de la Universidad de Nueva Gales del Sur.

“En primer lugar, los campos magnéticos disminuyen muy rápidamente con la distancia, por lo que solo podemos controlar los qubits más cercanos al cable. Eso significa que tendremos que agregar más y más cables porque traemos más y más qubits, lo que va a tomar acumuló una gran cantidad de bienes raíces en el chip “.

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resonador de aislamiento eléctrico

Foto: UNSW

Con los experimentos completados a temperaturas de 50 mili Kelvin, un toque por debajo de 273 grados Celsius, el calor de los cables podría interferir con la confiabilidad de los qubits.

La solución fue ponerse vertical y colocar los cables de control sobre los qubits, junto con un cristal llamado resonador dieléctrico que toma las microondas disparándole y encoge la longitud de onda de las microondas.

“Primero, quitamos el cable adyacente a los qubits y luego se nos ocurrió una nueva forma de comunicar los campos de control magnético de frecuencia de microondas en todo el sistema. Así que, en principio, podemos proporcionar campos de control de hasta cuatro millones de qubits”. Dijo Bla.

“El resonador dieléctrico encoge la longitud de onda a menos de un milímetro, por lo que ahora tenemos una conversión muy eficiente de energía de microondas al campo magnético que controla la rotación de todos los qubits.

“Hay dos innovaciones principales aquí. La primera es que no tenemos que poner mucha energía para obtener un campo de conducción de qubit fuerte, lo que significa crucialmente que no generamos mucho calor. La segunda es que el el campo es tan uniforme en todo el chip que millones de qubits están experimentando el mismo nivel de control “.

Pruebe el sistema usando La cantidad en silicio de la Universidad de Nueva Gales del Sur ha demostrado ser un éxito, y los próximos pasos serán simplificar el diseño de procesadores cuánticos de silicio para manejar docenas de qubits.

“Si bien hay desafíos de ingeniería que resolver antes de que podamos construir procesadores de un millón de qubit, estamos entusiasmados con el hecho de que ahora tenemos una forma de controlarlos”, dijo Bla.

Cobertura cuantitativa sin rotación

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