Lỗ hổng của giải pháp: Tạo ra máy tính lượng tử nhanh hơn, mạnh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn

UNSW Các nhà khoa học đang tiến xa hơn trong mục tiêu tạo ra các máy tính nhanh hơn, mạnh hơn và tiết kiệm năng lượng hơn. Một bài báo hợp tác mới giữa FLEET (Trung tâm Xuất sắc của Hội đồng Nghiên cứu Úc về Công nghệ Điện tử Năng lượng Thấp trong Tương lai), CQC ² T (Trung tâm Xuất sắc về Công nghệ Truyền thông và Tính toán Lượng tử của ARC) và Đại học British Columbia (Vancouver, Canada) , chỉ ra rằng sự cân bằng giữa tốc độ hoạt động và tính liên kết thông tin có thể được tối ưu hóa thông qua các lỗ, do đó mở rộng quy mô qubit trong một máy tính lượng tử mini.

Một cách để tạo ra một bit lượng tử là sử dụng ‘spin’ của một electron, có thể hướng lên hoặc hướng xuống. Để làm cho máy tính lượng tử nhanh và mạnh nhất có thể, các nhà khoa học FLEET đang vận hành chúng bằng cách chỉ sử dụng điện trường; được áp dụng bằng cách sử dụng các điện cực thông thường.

“Các nghiên cứu lý thuyết của chúng tôi cho thấy rằng một giải pháp đạt được bằng cách sử dụng các lỗ trống, có thể được coi là sự vắng mặt của một điện tử, hoạt động giống như các điện tử mang điện tích dương,” Phó Giáo sư tại Trường Vật lý UNSW, Dimi Culcer cho biết. Bằng cách này, một bit lượng tử có thể được tạo ra mạnh mẽ chống lại các dao động điện tích bắt nguồn từ nền rắn.

Hơn nữa, ‘điểm ngọt ngào’ mà tại đó qubit ít nhạy cảm nhất với tiếng ồn như vậy cũng là điểm mà nó có thể hoạt động nhanh nhất. Dimi cho biết: “Nghiên cứu của chúng tôi dự đoán một điểm như vậy tồn tại trong mọi bit lượng tử được tạo thành từ các lỗ và cung cấp một bộ hướng dẫn cho các nhà thực nghiệm để đạt được những điểm này trong phòng thí nghiệm của họ.

Tham khảo: “Các điểm hoạt động tối ưu cho qubit quỹ đạo quay của lỗ Ge siêu nhanh, có tính kết hợp cao” của Zhanning Wang, Elizabeth Marcellina, Alex. R. Hamilton, James H. Cullen, Sven Rogge, Joe Salfi và Dimitrie Culcer, ngày 1 tháng 4 năm 2021 , npj Thông tin lượng tử .
DOI: 10.1038 / s41534-021-00386-2

Theo Scitechdaily