표준 컴퓨터 칩과 동일한 원자재로 만든 양자 컴퓨터는 분명한 가능성을 갖고 있지만 지금까지 높은 오류율로 어려움을 겪었습니다. 짱으로 설정한듯ge 새로운 연구 쇼 이후ed 실리콘 큐비트는 이제 널리 사용되는 오류 수정 코드를 실행하기에 충분히 정확합니다.
오늘날 모든 헤드라인을 장식하는 양자 컴퓨터는 Google과 같은 초전도 큐비트를 사용하여 만들어지는 경향이 있습니다. IBM, 또는 IonQ 및 IonQ와 같은 트랩된 이온 하니웰. 그러나 그들의 인상적인 업적에도 불구하고, 그들은 방 전체를 차지하며 세계에서 가장 똑똑한 사람들에 의해 공들여 손으로 만들어져야 합니다.
이것이 다른 사람들이 우리가 기존의 제품으로 만든 소형화 및 제조 혁신에 열광하는 이유입니다. 컴퓨터 칩 실리콘으로 양자 프로세서를 구축함으로써. 이 분야에 대한 연구가 수년간 진행되어 왔으며, 저는티'인텔이 양자 경쟁에서 택하고 있는 경로는 당연합니다. 그러나 발전에도 불구하고 실리콘 큐비트는 유용성을 제한하는 높은 오류율로 인해 어려움을 겪었습니다.
양자 상태의 섬세한 특성은 오류가 이러한 모든 기술의 문제임을 의미하며, 이러한 기술이 상당한 규모에 도달하려면 오류 수정 계획이 필요합니다. 그러나 이러한 계획은 오류율을 충분히 낮게 유지할 수 있는 경우에만 작동합니다. 기본적으로 오류가 표시되는 것보다 더 빨리 수정할 수 있어야 합니다.
오늘날 가장 유망한 오류 수정 체계 제품군은 "표면 코드"로 알려져 있으며 99 이상의 충실도로 작동하려면 큐비트에서 또는 큐비트 간에 작업이 필요합니다. 퍼센트. 그것은 오랫동안 실리콘 큐비트를 피했지만, 최신호 자연 세 개의 개별 그룹이 이 중요한 임계값을 위반했다고 보고합니다.
의 연구자들의 처음 두 논문 理研 일본과 큐테크, Delft University of Technology와 네덜란드 응용 과학 연구 기구(Netherlands Organization for Applied Scientific Research) 간의 협력은 큐비트에 양자점을 사용합니다. 이들은 단일 전자를 수용하는 반도체로 만들어진 작은 트랩입니다. 정보는 소립자의 기본 특성인 전자의 스핀을 조작하여 큐비트에 인코딩할 수 있습니다.
두 그룹의 돌파구의 열쇠s 큐비트와 제어 시스템의 세심한 엔지니어링에 주로 기인했습니다. 그러나 QuTech 그룹도 진단 도구 Sandia National Laboratories의 연구원들이 시스템을 디버그하고 미세 조정하기 위해 개발한 반면, RIKEN 팀은핑 작업 속도는 충실도를 높였습니다.
세 번째 그룹에서 뉴 사우스 웨일즈 대학교 실리콘 격자에 내장된 인 원자를 큐비트로 사용하여 약간 다른 접근 방식을 취했습니다. 이 원자는 다른 대부분의 큐비트에 비해 매우 오랜 시간 동안 양자 상태를 유지할 수 있지만 상호 작용을 하기가 어렵다는 단점이 있습니다. 이 그룹의 해결책은 두 개의 인 원자를 전자와 얽히게 하여 서로 대화할 수 있게 하는 것이었습니다.
세 그룹 모두 99 이상의 충실도를 달성할 수 있었습니다. 퍼센트 오류 수정 임계값을 초과하는 단일 큐비트 및 XNUMX큐비트 연산 모두에 대해. 그들은 심지어 자신들의 시스템을 사용하여 몇 가지 기본적인 원리 증명 계산을 수행했습니다. 그럼에도 불구하고, 그들은 여전히 실리콘으로 내결함성 양자 프로세서를 만들기까지는 갈 길이 멀다.
고충실도 큐비트 연산을 달성하는 것은 한 효과적인 오류 수정을 위한 요구 사항 다른 하나는 이 작업에 전념할 수 있는 많은 수의 예비 큐비트를 갖고 있는 반면 나머지 큐비트는 프로세서에 설정된 문제에 중점을 둡니다.
동반으로 분석 자연 이러한 시스템에 더 많은 큐비트를 추가하는 것은 문제를 복잡하게 만들고 더 큰 시스템에서 동일한 충실도를 유지하는 것은 어려울 것입니다. 길 찾기s 대규모 시스템에서 큐비트를 연결하는 것 또한 도전 과제가 될 것입니다.
그러나 동일한 시도 및 시도를 사용하여 소형 양자 컴퓨터를 구축할 수 있다는 약속거리 기술은 기존 컴퓨터가 이러한 문제를 해결할 가치가 있음을 시사합니다.
이미지 신용 : UNSW/토니 멜로프
