Para saintis Australia dapat mengurangkan kadar ralat dalam qubit semikonduktor, sel unit komputer kuantum, ke tahap 0.04%. Ini membuka jalan untuk penciptaan komputer sejagat, kata ahli fizik dalam jurnal Nature Electronics.
Selama beberapa tahun sekarang, Dzurak dan rakannya di universiti telah mengembangkan komponen yang diperlukan untuk memasang komputer kuantum keadaan pepejal yang lengkap. Oleh itu, pada tahun 2010 mereka membuat transistor elektron tunggal kuantum, dan pada tahun 2012 - qubit silikon penuh berdasarkan atom fosfor-31.
Pada tahun 2013, mereka mengumpulkan versi baru qubit, yang memungkinkan untuk membaca data darinya dengan ketepatan hampir 100% dan tetap stabil untuk waktu yang sangat lama. Pada bulan Oktober 2015, Dzurak dan pasukannya mengambil langkah pertama untuk membuat komputer kuantum silikon pertama dengan menggabungkan dua qubit ke dalam modul yang melakukan operasi ATAU yang logik.
Tinggal satu langkah lagi - untuk belajar bagaimana menggabungkan qubit yang serupa menggunakan teknologi semikonduktor yang sama dengan sel memori kuantum itu sendiri. Sangat sukar untuk melakukan ini, kerana qubit semikonduktor "biasa" dapat berinteraksi satu sama lain hanya pada jarak dekat.
Setelah menyelesaikan masalah ini dua tahun yang lalu, para saintis Australia memikirkan cara "melekatkan" qubit menjadi satu keseluruhan dan belajar bagaimana "mencetak "nya seperti yang dilakukan oleh pengeluar elektronik ketika membuat litar mikro. Hasil refleksi ini adalah rancangan pertama untuk penciptaan "microcircuits" kuantum, yang disampaikan oleh pasukan Dzurak pada bulan Disember 2017.
Idea-idea ini, seperti dicatat oleh Dzurak, pasukannya berjaya diterjemahkan ke dalam praktik pada musim gugur lalu, menggunakan teknologi CMOS yang disebut - salah satu teknik yang paling umum dan terbukti untuk pembuatan litar mikro. Para saintis telah menggunakannya untuk "mencetak" semua komponen qubit, serta pemancar gelombang mikro, titik kuantum dan transistor yang diperlukan untuk menulis data baru dengan betul ke dalam sel memori kuantum.
Setelah menyelesaikan masalah ini, ahli fizik memikirkan langkah besar seterusnya - untuk membuat komputer kuantum yang benar-benar universal, mereka perlu membuat qubit mereka berfungsi dengan sempurna, membuat kesalahan tidak lebih dari 1% dari masa itu. Dalam kes ini, masalah lain dalam pekerjaan mereka dapat dihilangkan dengan menggunakan algoritma pembetulan ralat khas dan logik, bukan fizikal, qubit.
Seperti yang dinyatakan oleh penyelidik, terdapat dua cara untuk meningkatkan ketepatan peranti tersebut - dengan memperbaiki reka bentuk sel memori itu sendiri dan mengubah cara maklumat dibaca dan ditulis ke dalamnya. Ahli fizik Australia mengambil jalan kedua, menggunakan algoritma dan teknik yang dikembangkan oleh rakan teori mereka di University of Sydney.
Video promosi:
Mereka membantu Zuraku dan pasukannya mengubah struktur denyut kawalan gelombang mikro sedemikian rupa sehingga jumlah kesalahan semasa membaca atau menulis data dikurangkan dengan beberapa pesanan besar. Akibatnya, para saintis tidak hanya melampaui "penghalang pembetulan kesalahan", tetapi juga melewati qubit superkonduktor dan "atom", yang sebelumnya dianggap lebih menjanjikan untuk membuat mesin kuantum yang kompleks.
Dalam masa terdekat, kedua-dua kumpulan penyelidik itu merancang untuk melakukan pengukuran yang serupa pada kombinasi beberapa qubit dan mikro-litar yang telah dibuat oleh Dzurak dan pasukannya pada masa lalu. Para saintis berharap mereka dapat mengurangkan kadar ralat keseluruhan ke tahap yang memungkinkan penciptaan komputer kuantum sepenuhnya pada tahun-tahun mendatang.
