Совсем недавно СМИ рассказывали, что исследователям из японского Института физико-химических исследований RIKEN удалось реализовать полный контроль над системой из трех кремниевых квантовых точек. Но этому рекорду не суждено было продержаться и месяца, совсем недавно ученые из Технологического института в Делфте, Нидерланды, продемонстрировали полный контроль над примитивным квантовым процессором, состоящим уже из шести кремниевых кубитов.
"Основная задача при создании квантовых вычислительных систем состоит из двух частей" - рассказывает Штефан Филипс (Stephan Philips), ведущий исследователь, - "Первая, это разработка и создание стабильных кубитов, обеспечивающих высокое качество работы, а вторя - это создание архитектуры, которая позволяет строить системы с большим количеством кубитов. Наша же работа вписывается в эти обе категории".
Кремниевые кубиты представляют собой единичные электроны, зафиксированные на расстоянии 90 нанометров друг от друга. Эта линия квантовых точек размещена в кремниевой структуре, весьма напоминающей структуру транзисторов, используемых в микропроцессорах.
Для стабилизации, управления и считывания квантового состояния кубитов используется сложная комбинация микроволнового излучения, магнитных полей и электрических потенциалов. Эти же самые "рычаги управления" используются для обеспечения взаимодействия кубитов друг с другом и их запутывания на квантовом уровне.
Квантовым свойством электронов, используемых в качестве кубитов, естественно выступает их спин, направление вращения. Помимо возможности управления квантовым состоянием каждого кубита в отдельности, ученые смогли запутать друг с другом по два и три кубита, создав несколько вариантов квантовых логических вентилей. А высокая стабильность кремниевых кубитов привела к тому, что уровень ошибок при работе квантового процессора был очень и очень низок.
И в заключении следует отметить, что предыдущее достижение японских ученых, и нынешнее являются непосредственными доказательствами того, что кремниевые квантовые технологии приближаются к точке их "зрелости" и к началу их практического использования. А преимущества использования кремния по сравнению с другими типами кубитов заключаются в том, что для производства кремниевых квантовых устройств может быть использовано тоже самое оборудование и технологии, которые применяются для производства полупроводников. Это, в свою очередь, сделает переход от научных лабораторных исследований до промышленного производства более коротким и более "прямым".