Антимонът е ключът към създаването на съвсем нов тип квантови чипове на бъдещето
Как могат да се комбинират магнитните и електрическите полета, с цел да се управляват квантовите положения?
Инженери в региона на квантовите калкулации от Университета на Нов Южен Уелс (UNSW) в Сидни демонстрираха нов метод за записване на квантова информация в силиция. Те показаха четири неповторими метода за шифроване в границите на един атом. Откритието може доста да опрости проектирането на гъвкави квантови чипове. Както и да реши някои от проблемите, свързани с работата на десетки милиони квантови изчислителни единици. Те могат да бъдат разположение върху напълно дребна повърхност от силициеви чипове, единствено че за квантовите компютри.
В своята публикация инженерите разказват по какъв начин са употребявали 16-те квантови положения на атома на антимона за шифроване на квантовата информация. Антимонът е тежък атом, който може да бъде вграден в силициевия чип, като размени един от съществуващите силициеви атоми. Избран е точно заради обстоятелството, че ядрото му има 8 разнообразни квантови положения, както и електрон с 2 квантови положения. Това води до общо 8 x 2 = 16 квантови положения в границите на един атом. За да се реализира същият брой положения благодарение на елементарни квантови битове (или кубити), би било належащо да се създадат и съединят 4 от тях.
Изображение на 16-те квантови положения на антимоновия атом и другите способи за напредване сред тях Изследователите демонстрираха, че е допустимо да се управляват електронът и ядрото на антимоновия атом благодарение на магнитни и електрически полета. Както и с композиция от двете полета. Работата открива нови благоприятни условия за планиране на бъдещи квантови чипове. Това дава на инженерите и физиците по-голяма еластичност при избора на методите за надзор.
Предимствата на другите способи се крият в характерните им характерности. Магнитният резонанс има по-висока скорост спрямо електрическия, само че магнитното му поле може да влияе и на прилежащите атоми. Електрическият резонанс, въпреки това, работи по по-локализиран метод, като разрешава да се избере съответен атом, без да се засягат близките.
Бъдещите квантови компютри, способни да правят калкулации и симулации, които биха лишили на актуалните суперкомпютри епохи, ще включват милиони, в случай че не и милиарди квантови битове. Изследователите от UNSW залагат на потреблението на силиций, чиито индустриални техники към този момент са добре усвоени при построяването на обичайните компютри. Това в последна сметка ще разреши на милиони квантови кубити да бъдат ситуирани на чип със напълно дребна повърхност. От порядъка на един квадратен милиметър.
Следващата цел на групата е да употребява разширеното изчислително пространство на атома на антимона за осъществяване на по-сложни квантови интервенции. Това ще проправи пътя към основаването на на практика и търговски жизнерадостен квантов хардуер.
