Смартфон с квантовым процессором: ученые находятся на пороге новой эры технологии
Возможно, скоро в вашем телефоне будет не обычный процессор, а квантовый. Только представьте, на что он будет способен!
Подобно транзисторам в классическом компьютере, сверхпроводящие кубиты являются строительными блоками квантового компьютера. Инженерам удалось уменьшить транзисторы до размера в несколько нанометров, размер сверхпроводящих кубитов по-прежнему измеряется в миллиметрах. Это одна из причин, по которой на практике квантовое вычислительное устройство нельзя уменьшить до размеров смартфона.
В новой работе исследователи продемонстрировали, что гексагональный нитрид бора, материал, состоящий всего из нескольких монослоев молекул, можно сложить таким образом, чтобы создать изолятор в конденсаторе на сверхпроводящем кубите. Этот бездефектный материал позволяет создавать конденсаторы гораздо меньшего размера, чем те, которые обычно используются в кубите. Это уменьшает площадь квантового элемента без существенного снижения производительности системы.
Кроме того, исследователи показывают, что структура этих «микроконденсаторов» должна значительно уменьшить перекрестные помехи, которые возникают, когда один кубит непреднамеренно влияет на своих соседей.
Полученный кубит примерно в 100 раз меньше того, что ученым удавалось получить при помощи традиционных методов на том же чипе. Время когерентности нового кубита оказалось всего на несколько микросекунд короче, чем у традиционных структур. Конденсаторы, изготовленные из гексагонального нитрида бора, концентрируют более 90 процентов электрического поля между верхней и нижней пластинами. Это позволяет предположить, что они подавят перекрестные помехи между соседними кубитами.