Новая концепция квантового чипа призвана решить одну из самых больших проблем квантовых компьютеров: запутывание кубитов на больших расстояниях. Ученые из Университета Уорика и NCR Canada стремятся достичь этого, используя вибрации непосредственно на квантовом чипе.
Изображение: нейросеть qwen
На современных квантовых чипах обычно только соседние кубиты могут обмениваться данными друг с другом. В настоящее время это достигается в основном за счет туннельной связи, когда квантовые частицы могут преодолевать барьер между двумя соседними кубитами. Однако этого недостаточно для сложных квантовых компьютеров. Для взаимодействия их квантовых чипов требуются миллионы кубитов, а не только отдельные, разрозненные кластеры.
Новая концепция направлена именно на достижение этой цели. Таким образом, кубиты могут обмениваться информацией по всему чипу, даже на больших расстояниях. По словам исследователей, это достигается с помощью фононов — крошечных звуковых колебаний.
«Фононы служат квантовой шиной, что позволяет кубитам, расположенным на большом расстоянии друг от друга, обмениваться информацией, оставаясь при этом совместимыми с полупроводниковыми технологиями», — заявил Максим Миронов из Уорикского университета.
Для этого необходим специальный материал: сжатый германий (cs-GoS). Кубиты, встроенные в этот материал, особенно хорошо реагируют на колебания. В принципе, по словам исследователей, фононы можно использовать для передачи информации по всему полупроводниковому чипу размером до 300 мм.
Это не первый случай, когда предлагается подобная концепция акустических волн для передачи информации. Однако в прошлом это всегда требовало сложных архитектур чипов. Предложенные исследователями квантовые фононные связи могут быть интегрированы в существующие полупроводниковые материалы. Исследователи надеются, что эта концепция может стать более дешевым, компактным и масштабируемым решением для квантовых процессоров.
