TRVPPINAPLES

Informazioni sull'Italia. Seleziona gli argomenti di cui vuoi saperne di più

‘Pezzo mancante’ scoperto nell’hack di calcolo quantistico | notizie di scienza e tecnologia

Scienziati dell’Università del New South Wales a Sydney, in Australia, hanno annunciato la scoperta di un’importante svolta nel campo dell’informatica quantistica.

Finora, gli scienziati quantistici e gli ingegneri informatici sono stati in grado di utilizzare solo modelli proof-of-concept per processori quantistici che funzionano solo con pochi qubit di spin, il che è un po’ equivalente.

Ora, una nuova ricerca pubblicata sulla rivista Science Advances ha identificato una tecnologia che, secondo i ricercatori, consentirà loro di controllare milioni di questi qubit.

Il team considera il loro design un “pezzo mancante del puzzle” nell’architettura dei computer quantistici.

Ian King: l'innovazione britannica sarà la chiave del successo della fusione, che è stata chiamata

Ian King: l’innovazione britannica sarà la chiave per il successo della fusione, soprannominata “Apple of Quantum Computing”

Analisi

In un computer convenzionale, un bit – la singola unità di informazione, 0 o 1 – è memorizzato nel circuito elettronico del computer stesso, in particolare in un condensatore di cella di memoria, e il valore dipende dal fatto che il condensatore sia carico o scarico.

I computer quantistici di spin sostituiscono questo condensatore con una singola particella quantistica – l’elettrone – e il suo valore di “spin”.

Il dottor Jared Bly, ricercatore presso l’Università del New South Wales, ha spiegato: “Finora, i qubit di spin degli elettroni si erano affidati a noi per condurre i campi magnetici a microonde posizionando la corrente attraverso un filo direttamente accanto al qubit.

“Questo pone alcune vere sfide se vogliamo scalare ai milioni di qubit di cui un computer quantistico avrà bisogno per risolvere problemi importanti a livello globale, come la progettazione di nuovi vaccini.

“In primo luogo, i campi magnetici diminuiscono molto rapidamente con la distanza, quindi possiamo controllare solo quei qubit più vicini al filo.

READ  Le offerte di cuffie Prime Day hanno raggiunto il loro apice mentre Sony WF-1000XM3 raggiunge il minimo storico

“Ciò significa che dovremo aggiungere sempre più fili man mano che introduciamo sempre più qubit, il che occuperà molto spazio sul chip”.

Il problema è che questi chip devono funzionare a temperature estremamente basse, inferiori a -270 gradi Celsius, e l’introduzione di più fili danneggerebbe la temperatura del chip e interferirebbe con l’affidabilità dei qubit.

“Quindi siamo tornati a essere in grado di controllare alcuni qubit con questa tecnologia di cablaggio”, ha detto la dott.ssa Bella.

La svolta è arrivata nel ridisegnare completamente il telaio della diapositiva. Invece di far passare migliaia di fili di controllo attraverso il pezzo di silicio in miniatura, il team ha generato un campo magnetico dalla parte superiore del chip in grado di gestire tutti i qubit contemporaneamente.

Questo è stato suggerito per la prima volta negli anni ’90, ma una nuova ricerca è il primo modo pratico per raggiungerlo.

ha detto il dottor. Esercito Popolare di Liberazione Cinese.

Quindi i ricercatori hanno aggiunto un nuovo componente sopra il chip di silicio, un prisma di cristallo chiamato risonatore dielettrico, che può essere utilizzato per focalizzare la lunghezza d’onda delle microonde fino a una dimensione più piccola.

“Il risonatore dielettrico riduce la lunghezza d’onda a meno di un millimetro, quindi ora abbiamo una conversione molto efficiente dell’energia delle microonde nel campo magnetico che controlla la rotazione di tutti i qubit.

“Ci sono due innovazioni principali qui. La prima è che non dobbiamo mettere molta energia per ottenere un forte campo di guida per i qubit, il che significa in modo cruciale che non generiamo molto calore. La seconda è che il campo è così uniforme su tutto il chip che milioni di qubit stanno tutti sperimentando lo stesso livello di controllo. “

READ  DokeV Dev insiste sul fatto che PS5 Creature Collector non è un MMO

La dott.ssa Bella ha aggiunto che gli esperimenti del team che potrebbero consentire loro di controllare milioni di qubit contemporaneamente hanno avuto successo, sebbene “ci siano sfide ingegneristiche che devono essere risolte prima di poter eseguire processori contenenti un milione di qubit”.