17:17
Comentarii Adauga Comentariu

_ Qubiți supraconductori de înaltă calitate fabricați cu tehnologii compatibile CMOS

_ Fabricați qubiți supraconductori de înaltă calitate cu tehnologii compatibile cu CMOS

Computerele cuantice promit să afecteze în mod dramatic domeniile de aplicație selectate, inclusiv sinteza materialelor, dezvoltarea de medicamente farmaceutice și securitatea cibernetică - pentru a numi câteva.

În modelul circuitului cuantic. de calcul, o poartă logică cuantică (sau pur și simplu poartă cuantică) este o operație de bază pe un număr mic de qubiți, care este analogă cu o poartă logică clasică pentru circuitele digitale convenționale. Qubiții sunt blocurile de construcție ale circuitelor cuantice. Sunt dezvoltate diferite platforme de calcul cuantic cu diverse tipuri de qubiți și sunt în curs de desfășurare eforturi la nivel mondial pentru a le aduce din laborator în lume.

Una dintre tehnologiile promițătoare pentru calculul cuantic folosește circuite supraconductoare. Anton Potočnik, cercetător senior în calcul cuantic la IMEC, spune: „Starile energetice ale qubiților supraconductori sunt relativ ușor de controlat și, de-a lungul anilor, cercetătorii au reușit să cupleze un număr tot mai mare de qubiți împreună. nivel mai înalt de întanglement – ​​care este unul dintre pilonii calculului cuantic. În plus, grupurile de cercetare din întreaga lume au demonstrat qubiti supraconductori cu timpi de coerență lungi (până la câțiva 100 µs) și fidelități de poartă suficient de mari – două repere importante pentru calculul cuantic ."

În timp ce timpul de coerență ne oferă informații despre cât timp un qubit își păstrează starea cuantică (și, prin urmare, informațiile sale), fidelitatea porții cuantifică diferența de funcționare dintre o poartă ideală și poarta fizică corespunzătoare în cuantică. hardware.

Implementarea la scară largă împiedicată de probleme de variabilitate

Rezultatele încurajatoare menționate mai sus au fost până acum obținute doar la scară de laborator, folosind dublu-ang Tehnicile de evaporare și ridicare pentru realizarea celui mai critic element: joncțiunea Josephson. „Qubitul supraconductor este, în esență, un circuit rezonator LC neliniar, care conține un inductor neliniar (L) și un condensator (C)”, explică Anton Potočnik.

„Joncțiunea Josephson are rolul de un inductor neliniar, nedisipator, care ne permite să manipulăm stările de energie de qubit pentru a reprezenta, de exemplu, o suprapunere de 10> și 11>. Pentru a minimiza orice pierderi de energie sau, cu alte cuvinte, pentru a maximiza timpul de coerență, diversele interfețe conținute în structurile care alcătuiesc joncțiunea și condensatorul trebuie să fie cât mai curate posibil.Chiar și un defect atomic prezent la una dintre interfețe poate face ca qubitul să piardă energie.Și de aceea evaporarea în unghi dublu și decolarea sunt tehnicile de fabricație preferate: pot oferi aceste interfețe extrem de curate.”

Dar aceste tehnici de fabricare au un dezavantaj serios: provoacă o extindere suplimentară către un număr mai mare de qubiți. Implementarea la scară largă este împiedicată de variabilitatea energiei Josephson a joncțiunii evaporate. În plus, tehnica de fabricație limitează alegerea materialului supraconductor și, prin urmare, potențialul de îmbunătățire a qubitului.

O abordare alternativă folosind tehnici de fabricație compatibile cu CMOS

Jeroen Verjauw, Ph.D. .D. cercetător la IMEC, spune: „Echipa noastră de la IMEC a explorat modalități alternative de fabricare a circuitelor supraconductoare. Accentul nostru s-a concentrat pe crearea așa-numitelor joncțiuni Josephson suprapuse folosind doar materiale și tehnici compatibile cu CMOS, deoarece acest lucru permite valorificarea fiabilității și reproductibilității oferite. prin pași de procesare CMOS de ultimă generație pentru a controla variabilitatea și a facilita extinderea.”

Jonsiunile suprapuse au doi electrozi (de jos (BE) și de sus (TE)) separați de un strat izolator subțire. Electrozii sunt definiți în două cicluri de modelare, cu o pauză de vid între ele. Ruperea introduce creșterea necontrolată a oxidului de metal nativ, care trebuie îndepărtat în timpul așa-numitei etape de frezare cu Ar. „Acest pas de frezare în Ar este totuși cunoscut a fi foarte critic și s-a raportat anterior că introduce pierderi de energie nedorite”, adaugă Jeroen Verjauw.

Timp de coerență de până la 100 µs, fidelitate de poartă de 99,94%

p>

Tsvetan Ivanov, cercetător la IMEC, spune: „Am demonstrat în laboratorul nostru qubiți supraconductori cu timpi de coerență care depășesc 100 µs și o fidelitate medie a porții de un singur qubit de 99,94%. Aceste rezultate sunt comparabile cu starea de dispozitive de ultimă generație, dar, pentru prima dată, au fost obținute utilizând tehnici de fabricație compatibile cu CMOS - cum ar fi depunerea prin pulverizare de ultimă generație și gravarea subtractivă. Aceste rezultate inovatoare ar putea fi obținute prin îmbunătățirea procesului cunoscut de realizare. Îmbunătățirile includ optimizarea procesului pentru a reduce numărul de pași și interfețe de proces (și, prin urmare, riscul de pierderi de energie), o etapă îmbunătățită de frezare în Ar și utilizarea exclusivă a aluminiului (Al) pentru fabricarea electrozilor. „

Următorii pași: 300 mm f scurtarea, reducerea pierderilor și abordarea reproductibilității

Experimentele noastre descrise în NPJ Quantum Information au fost până acum realizate doar într-un mediu de laborator, pe cupoane de substrat. Tsvetan Ivanov: „Cu toate acestea, metoda de fabricație prezentată anunță o etapă importantă către un proces CMOS de 300 mm fabricabil pentru qubiți supraconductori de înaltă calitate. În curând, vom transfera fabricarea acestor circuite supraconductoare în fabrica de 300 mm IMEC. Suntem dornici să verificăm dacă timpii mari de coerență pot fi reproduși pe substraturi mai mari de plachete.”

Jeroen Verjauw: „În plus, am proiectat vehiculele noastre de testare astfel încât să putem studia de unde provin pierderile de energie. Primele rezultate au indicat că pierderile apar în principal la suprafața exterioară a structurii, și nu, la nivelul joncțiunii critice. Acest lucru este încurajator, deoarece lasă loc pentru optimizare prin aplicarea unor etape de tratare a suprafeței mai dedicate. Și, în sfârșit, metoda noastră de fabricare oferă o cale către fabricarea reproductibile. qubiți pe o suprafață mare a plachetelor, cu variații reduse, de exemplu, în frecvența qubitului."

Totuși, există și alte obstacole pe drumul către q practic bazat pe supraconductor. calculatoare uantum. Anton Potočnik concluzionează: „Qubiții supraconductori sunt încă relativ mari (dimensiunea mm) în comparație, de exemplu, cu qubiții de spin semiconductor (dimensiunea nm). Investigăm cum putem micșora și mai mult dispozitivele. De asemenea, sunt în desfășurare multe eforturi pe partea algoritmică. qubiții pe care îi facem astăzi nu sunt ideali, așa că există un efort uriaș din partea teoretică pentru a dezvolta algoritmi care sunt mai rezistenți la pierderi și erori și pentru a dezvolta protocoale de corectare a erorilor cuantice. În plus, comunitatea noastră va avea nevoie de scalabilitate, instrumente foarte bine calibrate pentru a interfața cu numărul tot mai mare de qubiți supraconductori, pentru a-i controla și a citi rezultate semnificative.”

Concluzii și perspective

Kristiaan De Greve, director de program de calcul cuantic la IMEC , vede această lucrare a lui Anton, Tsvetan, Jeroen și colegii lor ca o piatră de hotar crucială pentru a putea depăși barierele fundamentale în calea creșterii qubitilor supraconductori, în virtutea beneficiilor de control și precizie ale metode de procesare standard din industrie: „Cât mai multe mii până la milioane de qubiți fizici vor fi probabil necesari pentru procesoarele cuantice ale viitorului, depășirea limitărilor datorate variabilității și randamentului scăzut va fi crucială. Prin urmare, IMEC investește semnificativ în înțelegerea și analiza comparativă a acestor limitări și în introducerea de soluții noi care valorifică experiența noastră în controlul avansat al proceselor.”

Danny Wan, manager de program de calcul cuantic la IMEC, adaugă: „În cadrul programului IMEC privind calculul cuantic, oamenii de știință și-au propus provocarea de a aduce calculul cuantic (atât bazat pe semiconductor, cât și pe cel supraconductor) din laborator în laborator. Rezultatele descrise în NPJ Quantum Information sunt extrem de încurajatoare și confirmă că suntem pe drumul cel bun în îndeplinirea misiunii noastre.”

Studiul este publicat în npj Quantum Information.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Ralf Rangnick spune că viitorul șef de la Manchester United, Erik ten Hag, ar trebui să-l păstreze pe Cristiano Ronaldo

Faceți cunoștință cu bărbații care plătesc 70.000 de lire sterline pentru o operație chinuitoare de lungire a picioarelor pentru a-i face mai înalți

_ Starul Eels Shaun Lane promite că va câștiga funcția de premier pentru Kurt Drysdale, partenerul apropiat care și-a fracturat coloana vertebrală

_ Dylan Brown promite să vâneze mai mult mingea în marea finală a LNR, în timp ce Eels luptă să-l țină la club

_ Câștigătorul finalei NRL a fost decis de MEERKATS în timp ce jucătorii dezvăluie ritualuri ciudate înainte de joc

_ Max Verstappen ar putea PIERDE primul său campionat mondial în timp ce se află în pragul câștigării celui de-al doilea

_ Amenințarea lui Putin: Washingtonul nu a depistat acțiuni ruse de pregătire a armelor nucleare

_ Volodimir Zelenski, favorit pentru Premiul Nobel pentru Pace

_ Lewis Hamilton ar putea fi încoronat campion mondial pentru sezonul trecut, dacă Red Bull va fi găsit vinovat

_ TREBUIE VEZITĂ VIDEO: �Poate că Dumnezeu mă bate pe umăr spun�nd: �Pentru asta te-am eliberat.� � Kari Lake, susținută de Trump, �și spune povestea curajoasă și inspirată

_ Un fost aliat al lui Vladimir Putin a fost găsit mort în circumstanţe misterioase

_ Cere ca șeful RFL Ralph Rimmer să demisioneze după comentarii șocante despre echipa din Fiji înainte de Cupa Mondială

_ Arizona are un democrat susținut de SOROS care candidează pentru procurorul districtual �n comitatul Maricopa

_ Directorul centralei nucleare de la Zaporojie a fost arestat de către ruși

_ Pericole în parcurile pentru copii. ANPC a propus, în urma unui control, închiderea locurilor de joacă din şase parcuri bucureştene

_ Kevin Garnett cere ca Jayson Tatum și Jaylen Brown de la Celtics să-și intensifice pe fondul scandalului Ime Udoka

_ �Cei care beneficiază sunt cei care au făcut-o� � Vladimir Putin numește șefii suspecți �n atacurile la conductele Nord Stream

_ LAFC a furat titlurile pentru semnarea lui Bale și Chiellini, dar își construiesc succesul de ceva timp

_ Olivia Wilde se bucură de soare în timpul antrenamentului din LA... după ce Don't Worry Darling triumfă la box office

_ Hull îl concediază pe managerul Arveladze cu câteva ore înainte de înfrângerea lui Luton

_ �Democrații din st�nga radicală sunt scăpați de sub control, iar țara noastră se duce �n iad!� � Președintele Trump despre nebunii liberali care distrug America

_ Burnley a făcut un start promițător sub Vincent Kompany după retrogradarea în Premier League

_ Iranul anunţă arestarea mai multor străini care ar avea legătură cu protestele

_ Abuzurile continuă în Iran. O femeie care a mâncat în public la restaurant fără hijab, arestată

_ Sărbătorile zilei de 1 octombrie

_ Britanicii susţin că trupele ruse din Ucraina duc lipsă de pansamente şi alte produse medicale

_ Lil' Kim și Remy Ma conduc vedetele la BET Hip Hop Awards

_ Ministrul Culturii: Muzica ne însoţeşte în cele mai importante momente ale vieţii

_ Fiica lui Victoria Beckham, Harper, arată șic în timp ce pozează cu supermodelele Gigi și Bella Hadid

_ VIDEO Principesa Margareta, la conferința dedicată vârstnicilor: 'Societatea are nevoie să înțeleagă valoarea și nevoile oamenilor ajunși la o vârstă înaintată'

_ Luptele de stradă se extind în Iran: un colonel al Gardienilor Revoluţiei a murit în schimburile de focuri

_ Un tânăr a murit, după ce mașina lui s-a izbit frontal de un TIR

_ Ion Cristoiu: De ce nu demisionează Volodîmîr Zelenski, deşi sub conducerea sa Ucraina a pierdut o treime din teritoriu

_ Pledoaria fostului căpitan al Eels ca fanii să-l îmbrățișeze pe Jarryd Hayne după distanțarea NRL și a clubului

_ Rick Ponting spune că ușa este deschisă pentru ca Tim Paine să joace BBL în timp ce fostul căpitan de test se întoarce la cricket

_ Caporalul de armată neagă că a bâjbâit sânul unei soldate și că a atins fundul altuia

_ �Nu este vorba despre a da cu piciorul mingii �n autoritate sau orice altceva� � John Fetterman c�nd a fost �ntrebat ce mai face (VIDEO)

_ Reacții adverse la portretizarea „dezgustătoare” a vieții ei din filmul Marilyn Monroe

_ Amanta lui John le Carré dezvăluie că viața lor amoroasă secretă a fost la fel de intrigantă ca și cărțile sale

_ Lupta dintre Errol Spence Jr. și Terence Crawford „este în pericol din cauza unei dispute contractuale”

_ Andrea Bocelli urcă pe scenă alături de fiul lui Matteo, de 24 de ani, și de fiica de 10 ani, Virginia

_ Gigi Hadid a rămas fără sutien în timp ce se alătură surorii Bella pe pistă la primul spectacol PFW al Victoria Beckham

_ Ne-am pozat ca un adolescent TikTok... iar postările de sinucidere au apărut în câteva minute

_ Heather Dubrow ÎNCHIDE zvonurile dure că soțul ei Terry Dubrow a înșelat

_ Kyle Chalmers dezvăluie că aproape A RENUNȚĂ înotul din cauza sagăi „stresante” a triunghiului amoros

_ Prima decadă a lunii octombrie este sezonul decernării premiilor Nobel

_ Legenda japoneză de lupte Antonio Inoki moare la 79 de ani: media

_ Nicaragua rupe relaţiile diplomatice cu Ţările de Jos

_ Detectiv amator era convins că Ian Brady a aranjat corpurile victimelor pentru a crea simbolul nazist pe mlaștini

_ Cristian Ghinea: Ca să atingă limita de 9,4% din PIB pensiile ar trebui să crească cu 27%

_ Coreea de Nord trage rachete balistice care marchează cea de-a patra lansare în această săptămână

_ Încercuiți de ucraineni, soldaților ruși le-a fost refuzată retragerea: peste 5000 sunt carne de tun

_ Versurile şi melodia unei piese trebuie potrivite cu starea de spirit a persoanei în terapie

_ Câștigătorul finalei NRL a fost decis de MEERKATS în timp ce jucătorii dezvăluie ritualuri ciudate înainte de joc

_ Fostul portar al FCSB a fost arestat în Belarus: a participat la proteste împotriva Rusiei/ Video cu momentul reținerii

_ MAFS a devenit vedeta OnlyFans, Kate Laidlaw, la care reflectă când a primit apelul să participe la reality show

_ Anchetă în cazul unui profesor, protagonist al unui film obscen trimis unei minore

_ Ţările baltice consideră că primirea Ucrainei în NATO nu va face decât să întărească alianţa

_ Uraganul Ian a transformat o insulă paradisică relaxată într-un oraș fantomă presărat cu moloz=

_ Tendința TikTok vede fetele din fostele școli private împărtășesc politici uniforme


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1702, afisate in 29 pagini.



ieri 09:53