Oxford Ionics kuantum çipi performans rekoru kırdı

amerikali

Yeni Üye
İngiliz start-up Oxford Ionics, kübitleri rekor hassasiyetle kontrol etmek için tasarlanmış yeni bir kuantum çipi geliştirdi. Çip, hapsolmuş iyonlara dayanıyor ve yarı iletken fabrikalarında endüstriyel ölçekte üretilebilecek şekilde tasarlandı. Araştırma ekibi, sonuçlarını ön baskı sunucusu arXiv'de sundu.


Reklamcılık



Kuantum bilgisayarlar, kübit adı verilen küçük yapı taşlarından oluşur. Kararlı, güçlü kuantum bilgisayarları inşa etmek için kübitleri hassas bir şekilde kontrol etmek gerekir. Kübit üretmenin çeşitli yaklaşımları vardır ve her birinin kendine özgü avantajları ve dezavantajları vardır. Oxford Ionics ekibi, bir mikroçipin yüzeyinin üzerinde tutulan iyonlara, yani yüklü atomlara güvenir.

Bireysel atomların yüksek kontrolü


İyonik kübitlerin avantajı yüksek kontrol edilebilirlikleridir. Geleneksel bir bilgisayara benzer şekilde, bir kuantum bilgisayarı temel işlemler gerçekleştirerek hesaplama yapar. Bu işlemler aynı anda tek veya iki kübiti ele alır. Bu durumlarda, bir veya iki kübit kapılarından bahsediyoruz. Güvenilir sonuçlar elde etmek için, kübitler hassas bir şekilde kontrol edilmeli ve kuantum kapıları yüksek hassasiyetle yürütülmelidir. Oxford Ionics'in kurucu ortağı Tom Harty, “Kuantum bilgisayarı inşa ederken, performans boyut kadar önemlidir,” diyor. “Kuantum bilgisayarlar doğru sonuçlar üretmiyorsa, kübit sayısını artırmanın hiçbir anlamı yoktur.”

Oxford Ionics, en son çipleriyle bir ve iki kübit kapısının yürütülmesinde en düşük hata rekorunu kırmayı başardı. On kübite kadar, sırasıyla %99,9992 ve %99,97 güvenilirlik elde ettiler. Böylece bugüne kadarki en iyi performansı iki katına çıkarmayı başardılar. Hiçbir hata düzeltmesi yapılmadı. İngiltere Ulusal Kuantum Hesaplama Merkezi müdürü Michael Cuthbert, “Bu sonuçlar iyon tuzağı kuantum hesaplamasında belirleyici bir ilerlemeyi işaret ediyor ve teknolojinin ölçeklenebilirliğini gösteriyor” diyor.

Entegre elektronikler sayesinde daha fazla kübit


Ölçeklenebilirlik, hapsolmuş iyonlara dayalı kuantum bilgisayarlarındaki en büyük sorunlardan biri olmuştur. Araştırmacılar genellikle iyonları lazerlerle kontrol eder. Ancak, ne kadar çok kübit varsa, lazerlerle tek tek kübitleri hedeflemek o kadar zorlaşır. Oxford Ionics, iyonları kontrol etmek için tüm elektroniği bir silikon çip üzerinde birleştirir ve lazer gerektirmez.

İyonlar, mikroçipin yüzeyindeki elektrotlar tarafından üretilen elektrik ve manyetik alanlar kullanılarak yakalanır ve kontrol edilir. Araştırmacılar, yarı iletken endüstrisinden denenmiş ve test edilmiş üretim tekniklerini kullanıyor ve gelecekte çiplerini yarı iletken fabrikalarında büyük ölçekte üretebilmeyi umuyorlar. Bu amaçla, Avusturya'daki Villach'tan yarı iletken üreticisi Infineon ile iş birliği yapıyorlar. Bir sonraki adım, 256 kübitlik ölçeklenebilir bir kuantum çipi üretmek.

Oxford Ionics, 2019 yılında İngiliz araştırmacılar Tom Harty ve Chris Ballance tarafından kuruldu. Ekip şu anda 55 kişiyi istihdam ediyor ve halihazırda 37 milyon £ yatırım topladı. Geçtiğimiz Şubat ayında şirket, İngiltere'nin Ulusal Kuantum Hesaplama Merkezi için bir kuantum bilgisayarı geliştirmek üzere görevlendirildi.


(spa)