MIT istraživači predstavili revolucionarni modularni kvantni računar

U značajnom koraku ka ostvarivanju praktičnog kvantnog računarstva, istraživači sa MIT-a i MITRE-a su razvili modularnu platformu kvantnog računara koja potencijalno može nadmašiti današnje najmoćnije superračunare. Ova tehnološka inovacija se oslanja na skalabilni modularni hardverski sistem poznat kao “quantum-system-on-chip” (QSoC), koji omogućava preciznu kontrolu hiljada kubita, osnovnih jedinica kvantnih informacija.

Za razliku od tradicionalnih bitova, kubiti mogu postojati u više stanja, nudeći neviđenu računalnu moć kroz fenomene superpozicije i uplitanja. Kontrola velikog broja kubita u koherentan i kontrolisan sistem nije mali podvig; to zahteva vrhunsku tehnologiju i značajnu dozu genijalnosti.

Kvantni računari će koristiti SoC čipove

Istraživači sa MIT-a, metodom koja je upoređena sa podešavanjem “kvantnih radija” na pravu frekvenciju, otkrili su da im to omogućava usklađivanje kubita za efikasnu komunikaciju, a ovaj zadatak postaje značajno lakši kako se broj kubita povećava.

MIT

Projekat, koji vodi Linsen Li, stručnjak za elektrotehniku i računarstvo sa MIT-a i glavni autor studije, koristi pionirsku metodu proizvodnje nazvanu proces zaključavanja i oslobađanja. Ovaj proces prenosi niz mikrochipletova sa dijamantskim centrom boje (diamond color center microchiplets), malih struktura koje sadrže kubite, na komplementarni metal-oksidni poluprovodnički (CMOS) čip, koji služi kao napredna kontrolna tabla za niz kubita. Suštinski, ovo spajanje pojačava kvantne sposobnosti integrisanog čipa i otvara vrata za velike, praktične primene kvantnog računara.

Istraživači sa MIT-a razvili su ambiciozan i inovativan pristup kvantnom računarstvu koji bi mogao promeniti pravila igre; njihovo istraživanje prihvata raznolikost “veštačkih atoma”, koristeći različite frekvencije za adresiranje pojedinačnih kubita dok se oslanjaju na CMOS tehnologiju kako bi osigurali da mogu brzo nadoknaditi različite promene stanja ovih kvantnih bitova.

Dijamantski centri boje su odabrani materijal za kubite zbog njihove skalabilnosti, čvrstog stanja i relativno dugih vremena koherencije. Tehnologija takođe omogućava daljinsko uplitanje (remote entanglement) sa potencijalom za veliku kvantnu mrežu.

Istraživački tim vidi ovo kao tek početak, sa naznakama da se performanse sistema mogu dodatno poboljšati rafiniranjem materijala i kontrolnih procesa. Projekat podržava MITRE Corporation Quantum Moonshot Program i američka Nacionalna naučna fondacija, među ostalima.

Kolaborativni projekat okuplja doprinose prestižnih institucija kao što su Univerzitet Cornell, Tehnološki institut Delft i Istraživačka laboratorija američke vojske, i usklađen je sa globalnim istraživačkim inicijativama, uključujući Horizon 2020 Program istraživanja i inovacija Evropske unije, prenosi mit.edu.