يُظهر نظام UNSW المكون من ثلاثة كيوبت أنه من الممكن بناء أجهزة كمومية تعتمد على السيليكون باستخدام تصنيع وتطبيقات أشباه الموصلات الحالية.
الصورة: Kearon de Clouet / UNSW
طور فريق من باحثي جامعة نيو ساوث ويلز (UNSW) معالجات كمومية قائمة على السيليكون وأظهروا أنه من الممكن بناء أجهزة كمية قائمة على السيليكون متوافقة مع تصنيع وتطبيقات أشباه الموصلات الحالية.
أظهر البحث ، الذي نُشر في Nature ، أنه كان من الممكن تحقيق دقة تشغيل بحجم واحد كيوبت تصل إلى 99.9٪ دقة ، وإخلاص ثنائي كيوبت بنسبة 99.3٪ ، ونظام ثلاثي كيوبت يتكون من إلكترون وذرتين من الفوسفور يتم إدخالهما في السيليكون. عن طريق الغرس الأيوني بدقة 92.5٪.
قالت أندريا موريلو ، الأستاذة بجامعة نيو ساوث ويلز ، التي قادت العمل بالشراكة مع جامعة ملبورن وجامعة سيدني للتكنولوجيا وآخرين في الولايات المتحدة واليابان ومصر: "يُظهر منشور اليوم في Nature أن عملياتنا كانت خالية من الأخطاء بنسبة 99٪". .
"عندما تكون الأخطاء نادرة جدًا ، يصبح من الممكن اكتشافها وتصحيحها عند حدوثها. وهذا يوضح أنه من الممكن بناء حواسيب كمومية ذات نطاق كاف وقوة كافية للتعامل مع العمليات الحسابية ذات المعنى.
"هذا البحث هو معلم هام في الرحلة التي ستوصلنا إلى هناك."
تم تأكيد النتائج بشكل أكبر من قبل فريقين بحثيين مستقلين آخرين ، نُشروا أيضًا في دورية Nature . أفاد فريق من الباحثين في هولندا بتحقيق 99.9٪ 1 كيوبت و 99.7٪ 2 كيوبت دقة باستخدام الإلكترون في النقاط الكمومية المتكونة في كومة من السليكون وسبائك السليكون والجرمانيوم.
وبالمثل ، حقق فريق من الباحثين اليابانيين دقة تصل إلى 99.8 ٪ لكل كيلوبت و 99.5 ٪ 2 كيوبت في إلكترونين باستخدام النقاط الكمومية للسيليكون وسبائك الجرمانيوم والسيليكون.
ذكرت الورقة أن البحث يثبت أن كيوبتات السبين شبه الموصلة القائمة على السيليكون مستقرة بدرجة كافية للاحتفاظ بالمعلومات الكمومية لفترات طويلة ، ويمكن تحجيمها باستخدام التقنيات الحالية المستخدمة في تصنيع أشباه الموصلات.
قال موريلو: "حتى الآن ، كان التحدي يتمثل في إجراء عمليات منطقية كمومية بدقة عالية بما فيه الكفاية".
"كل من الأوراق الثلاث المنشورة اليوم تظهر كيف يمكن التغلب على هذا التحدي لدرجة أنه يمكن تصحيح الأخطاء بشكل أسرع مما تظهر."
وفقًا لموريلو ، فإن القدرة على تحقيق معدلات خطأ أقل من 1٪ تترك إمكانية تصميم معالجات كمومية للسيليكون تتوسع وتعمل بشكل موثوق لإجراء حسابات مفيدة.
وفي الوقت نفسه ، أعلنت شركة كوانتوم بريليانس التي تتخذ من كانبرا مقراً لها أنها ستنفذ مشروع بحث مشترك بقيمة 22.5 مليون دولار مع معهد فراونهوفر الألماني لفيزياء الحالة الصلبة التطبيقية IAF ومعهد البصريات الكمومية بجامعة أولم لتطوير تقنيات جديدة لتصنيع المعالجات الكمومية عالية الأداء. .
وقال كوانتوم بريليانس إن المشروع ، بدعم من الحكومة الألمانية ، سيهدف إلى حل تحديين رئيسيين يحيطان بأجهزة الكمبيوتر الكمومية القائمة على الألماس بحلول عام 2025. هذه هي تطوير تقنيات دقيقة ذريًا لتصنيع المعالجات الكمية الدقيقة ولإيجاد طرق جديدة للمعالجة الانتقائية للكيوبتات في أجهزة الكمبيوتر الكمومية ذات العقد المتعددة للمعالج.
كجزء من التعاون ، ستعمل Quantum Brilliance و Fraunhofer IAF على تطوير تقنيات تصنيع دقيقة لتصنيع مصفوفات قابلة للتطوير من الكيوبتات الماسية. بالإضافة إلى ذلك ، ستعمل Fraunhofer IAF على عمليات نمو ركائز الماس.
في الوقت نفسه ، يعمل معهد البصريات الكمومية على تطوير تقنيات قراءة وتحكم قابلة للتطوير للكيوبتات القائمة على الألماس للسماح بالتحكم بها بدقة.
كانبرا تستثمر 12 مليون دولار أسترالي في مشاريع تسويق التكنولوجيا المحلية
أعلنت الحكومة الأسترالية أنها ستقدم ما يزيد قليلاً عن 12 مليون دولار أسترالي من إجمالي التمويل لدعم الشركات الأسترالية في تسويق مشاريعها التقنية.
سيتم تقاسم مبلغ 12.2 مليون دولار أسترالي بين 22 مشروعًا كجزء من منح الحكومة الأسترالية للتسويق التجاري المتسارع.
سيتم تسليم الحصة الأكبر ، وهي مليون دولار أسترالي ، إلى SDIP Innovations والتي سيتم تخصيصها لتقنية زراعة العظام المصممة لمنح الجراحين القدرة على علاج عيوب العظام المعقدة باستخدام حشوات العظام.
المتلقون الآخرون هم ResusRight ، والتي ستقوم بتسويق نظام المراقبة والتدريب السريري Juno للمساعدة في تدريب الأطباء على إنعاش حديثي الولادة ؛ DetectED-X لمساعدتها على تطوير وتجريب ImageID ، الذي يستخدم الذكاء الاصطناعي للمساعدة في تدريب الأطباء ومصوري الأشعة لتحسين تشخيص الأمراض ، مثل سرطان الثدي ؛ و Anderson Horticulture لتطوير تقنية الإكثار الدقيق لتحسين ممارسات زراعة الأفوكادو.
شركة Southern Ocean SubSea ومقرها فيكتوريا هي أيضًا شركة أخرى تحصل على منحة ، والتي سيتم استخدامها لتطوير مركبات تعمل عن بعد قادرة على إصلاح شبكات تربية الأحياء المائية ، في حين ستستخدم شركة Tribe Technology في أستراليا الغربية حصتها من المنحة لتسويق عينة حفر آلية بالدوران العكسي. نظام مصمم لتحسين سلامة قطاع التعدين.
"هذه المشاريع الأخيرة كلها أمثلة رائعة على الابتكارات الأسترالية - العديد منها عبر أولويات التصنيع عالية المهارة - والتي لديها إمكانات ملحوظة لتحسين نوعية حياتنا ، وخلق وظائف جديدة ودعم انتعاشنا الاقتصادي ،" وزير الصناعة والطاقة والانبعاثات أنجوس قال تايلور.
