Контролерът на кубити, разработен от SEEQC, може да работи при

Контролерът на кубити, създаден от SEEQC, може да работи при ултраниски температури в криогенната камера, където са самите кубити (снимка: SEEQC)

Свръхпроводящите кубити, употребявани от разработчиците на квантови компютри, имат един сериозен минус. Електрониката, която ръководи кубитите, под формата на елементарни цифрови контролери не може да работи със мощно изстудяване и би трябвало да се държи настрана от кубитите, а това прави сходни реализации извънредно комплицирани и тромави. Американска компания обаче е основала нискотемпературни контролери, които могат да решат този проблем.

Стартъпът SEEQC (Superconducting Energy Efficient Quantum Computing) създава чипове, наречени Single Flux Quantum (SFQ), съобщи Ройтерс. Те са в положение да извършват всички съществени функционалности на контролер на квантови кубити при същата криогенна температура като самите кубити, която е към 20 mK. Това значи, че контролерът може да работи дружно с кубитите в една и съща криогенна камера, като по този начин доста се опростява архитектурата на квантовите системи, които през днешния ден наподобяват като големи шкафове, по-високи от човешки растеж.

Разработчиците на SEEQC имат намерение да разпространяват хибридни компютри – композиция от квантови и типичен системи, а това изисква електроника, която устоя на ултраниски температури. Но контролерите сами по себе си няма да са задоволителни. Необходими са криогенни вериги, които цифровизират вълновите данни, прочетени от кубитите. SEEQC създава точно такава логичност, само че не разчита на класическите транзистори.

Засега не са известни повече детайлности за създаването, само че може да се допусна, че компанията употребява преход с резултат на Джоузефсън в ролята на „ криогенен транзистор ”. Същността на резултата е, че при избрани условия диелектрикът сред два свръхпроводника може да стартира да пропуща ток. По-рано SEEQC беше забъркана в опити с такива детайли. По-специално, компанията създаде криогенна памет с преходи Джоузефсън за квантови и стандартни компютри.

Според компанията, SFQ чиповете обменят данни безжично и са съвместими с всички типове свръхпроводящи кубити и даже със спинови кубити. За опростяване на архитектурата се употребява мултиплексиране. Вече е тествано решение за ръководство на 8 кубита благодарение на 2 проводника. Версията за ръководство на 64 кубита скоро ще стане налична за всеобхватно тестване.

Междувременно Intel следва същия път. Компанията създава фамилия криогенни контролери Horse Ridge за ръководство на свръхпроводящи и спинови кубити. Засега Intel не може да се похвали с работа на контролерите при температури, близки до безспорната нула. Нейните чипове работят при 4K и не могат да бъдат сложени покрай кубити. Но технологията на Intel има едно изрично преимущество – контролерите Horse Ridge се създават с стандартни силициеви транзистори, с които се работи доста по-лесно.

Както Intel, по този начин и SEEQC се движат в една посока – те желаят да основат електронен контролер на кубити, който се намира в същата криогенна среда като носителите на квантова информация. Това доста ще понижи времето за основаване на задоволително мощен квантов компютър с практическо приложение.