17:17
Comentarii Adauga Comentariu

_ Qubiți supraconductori de înaltă calitate fabricați cu tehnologii compatibile CMOS

_ Fabricați qubiți supraconductori de înaltă calitate cu tehnologii compatibile cu CMOS

Computerele cuantice promit să afecteze în mod dramatic domeniile de aplicație selectate, inclusiv sinteza materialelor, dezvoltarea de medicamente farmaceutice și securitatea cibernetică - pentru a numi câteva.

În modelul circuitului cuantic. de calcul, o poartă logică cuantică (sau pur și simplu poartă cuantică) este o operație de bază pe un număr mic de qubiți, care este analogă cu o poartă logică clasică pentru circuitele digitale convenționale. Qubiții sunt blocurile de construcție ale circuitelor cuantice. Sunt dezvoltate diferite platforme de calcul cuantic cu diverse tipuri de qubiți și sunt în curs de desfășurare eforturi la nivel mondial pentru a le aduce din laborator în lume.

Una dintre tehnologiile promițătoare pentru calculul cuantic folosește circuite supraconductoare. Anton Potočnik, cercetător senior în calcul cuantic la IMEC, spune: „Starile energetice ale qubiților supraconductori sunt relativ ușor de controlat și, de-a lungul anilor, cercetătorii au reușit să cupleze un număr tot mai mare de qubiți împreună. nivel mai înalt de întanglement – ​​care este unul dintre pilonii calculului cuantic. În plus, grupurile de cercetare din întreaga lume au demonstrat qubiti supraconductori cu timpi de coerență lungi (până la câțiva 100 µs) și fidelități de poartă suficient de mari – două repere importante pentru calculul cuantic ."

În timp ce timpul de coerență ne oferă informații despre cât timp un qubit își păstrează starea cuantică (și, prin urmare, informațiile sale), fidelitatea porții cuantifică diferența de funcționare dintre o poartă ideală și poarta fizică corespunzătoare în cuantică. hardware.

Implementarea la scară largă împiedicată de probleme de variabilitate

Rezultatele încurajatoare menționate mai sus au fost până acum obținute doar la scară de laborator, folosind dublu-ang Tehnicile de evaporare și ridicare pentru realizarea celui mai critic element: joncțiunea Josephson. „Qubitul supraconductor este, în esență, un circuit rezonator LC neliniar, care conține un inductor neliniar (L) și un condensator (C)”, explică Anton Potočnik.

„Joncțiunea Josephson are rolul de un inductor neliniar, nedisipator, care ne permite să manipulăm stările de energie de qubit pentru a reprezenta, de exemplu, o suprapunere de 10> și 11>. Pentru a minimiza orice pierderi de energie sau, cu alte cuvinte, pentru a maximiza timpul de coerență, diversele interfețe conținute în structurile care alcătuiesc joncțiunea și condensatorul trebuie să fie cât mai curate posibil.Chiar și un defect atomic prezent la una dintre interfețe poate face ca qubitul să piardă energie.Și de aceea evaporarea în unghi dublu și decolarea sunt tehnicile de fabricație preferate: pot oferi aceste interfețe extrem de curate.”

Dar aceste tehnici de fabricare au un dezavantaj serios: provoacă o extindere suplimentară către un număr mai mare de qubiți. Implementarea la scară largă este împiedicată de variabilitatea energiei Josephson a joncțiunii evaporate. În plus, tehnica de fabricație limitează alegerea materialului supraconductor și, prin urmare, potențialul de îmbunătățire a qubitului.

O abordare alternativă folosind tehnici de fabricație compatibile cu CMOS

Jeroen Verjauw, Ph.D. .D. cercetător la IMEC, spune: „Echipa noastră de la IMEC a explorat modalități alternative de fabricare a circuitelor supraconductoare. Accentul nostru s-a concentrat pe crearea așa-numitelor joncțiuni Josephson suprapuse folosind doar materiale și tehnici compatibile cu CMOS, deoarece acest lucru permite valorificarea fiabilității și reproductibilității oferite. prin pași de procesare CMOS de ultimă generație pentru a controla variabilitatea și a facilita extinderea.”

Jonsiunile suprapuse au doi electrozi (de jos (BE) și de sus (TE)) separați de un strat izolator subțire. Electrozii sunt definiți în două cicluri de modelare, cu o pauză de vid între ele. Ruperea introduce creșterea necontrolată a oxidului de metal nativ, care trebuie îndepărtat în timpul așa-numitei etape de frezare cu Ar. „Acest pas de frezare în Ar este totuși cunoscut a fi foarte critic și s-a raportat anterior că introduce pierderi de energie nedorite”, adaugă Jeroen Verjauw.

Timp de coerență de până la 100 µs, fidelitate de poartă de 99,94%

p>

Tsvetan Ivanov, cercetător la IMEC, spune: „Am demonstrat în laboratorul nostru qubiți supraconductori cu timpi de coerență care depășesc 100 µs și o fidelitate medie a porții de un singur qubit de 99,94%. Aceste rezultate sunt comparabile cu starea de dispozitive de ultimă generație, dar, pentru prima dată, au fost obținute utilizând tehnici de fabricație compatibile cu CMOS - cum ar fi depunerea prin pulverizare de ultimă generație și gravarea subtractivă. Aceste rezultate inovatoare ar putea fi obținute prin îmbunătățirea procesului cunoscut de realizare. Îmbunătățirile includ optimizarea procesului pentru a reduce numărul de pași și interfețe de proces (și, prin urmare, riscul de pierderi de energie), o etapă îmbunătățită de frezare în Ar și utilizarea exclusivă a aluminiului (Al) pentru fabricarea electrozilor. „

Următorii pași: 300 mm f scurtarea, reducerea pierderilor și abordarea reproductibilității

Experimentele noastre descrise în NPJ Quantum Information au fost până acum realizate doar într-un mediu de laborator, pe cupoane de substrat. Tsvetan Ivanov: „Cu toate acestea, metoda de fabricație prezentată anunță o etapă importantă către un proces CMOS de 300 mm fabricabil pentru qubiți supraconductori de înaltă calitate. În curând, vom transfera fabricarea acestor circuite supraconductoare în fabrica de 300 mm IMEC. Suntem dornici să verificăm dacă timpii mari de coerență pot fi reproduși pe substraturi mai mari de plachete.”

Jeroen Verjauw: „În plus, am proiectat vehiculele noastre de testare astfel încât să putem studia de unde provin pierderile de energie. Primele rezultate au indicat că pierderile apar în principal la suprafața exterioară a structurii, și nu, la nivelul joncțiunii critice. Acest lucru este încurajator, deoarece lasă loc pentru optimizare prin aplicarea unor etape de tratare a suprafeței mai dedicate. Și, în sfârșit, metoda noastră de fabricare oferă o cale către fabricarea reproductibile. qubiți pe o suprafață mare a plachetelor, cu variații reduse, de exemplu, în frecvența qubitului."

Totuși, există și alte obstacole pe drumul către q practic bazat pe supraconductor. calculatoare uantum. Anton Potočnik concluzionează: „Qubiții supraconductori sunt încă relativ mari (dimensiunea mm) în comparație, de exemplu, cu qubiții de spin semiconductor (dimensiunea nm). Investigăm cum putem micșora și mai mult dispozitivele. De asemenea, sunt în desfășurare multe eforturi pe partea algoritmică. qubiții pe care îi facem astăzi nu sunt ideali, așa că există un efort uriaș din partea teoretică pentru a dezvolta algoritmi care sunt mai rezistenți la pierderi și erori și pentru a dezvolta protocoale de corectare a erorilor cuantice. În plus, comunitatea noastră va avea nevoie de scalabilitate, instrumente foarte bine calibrate pentru a interfața cu numărul tot mai mare de qubiți supraconductori, pentru a-i controla și a citi rezultate semnificative.”

Concluzii și perspective

Kristiaan De Greve, director de program de calcul cuantic la IMEC , vede această lucrare a lui Anton, Tsvetan, Jeroen și colegii lor ca o piatră de hotar crucială pentru a putea depăși barierele fundamentale în calea creșterii qubitilor supraconductori, în virtutea beneficiilor de control și precizie ale metode de procesare standard din industrie: „Cât mai multe mii până la milioane de qubiți fizici vor fi probabil necesari pentru procesoarele cuantice ale viitorului, depășirea limitărilor datorate variabilității și randamentului scăzut va fi crucială. Prin urmare, IMEC investește semnificativ în înțelegerea și analiza comparativă a acestor limitări și în introducerea de soluții noi care valorifică experiența noastră în controlul avansat al proceselor.”

Danny Wan, manager de program de calcul cuantic la IMEC, adaugă: „În cadrul programului IMEC privind calculul cuantic, oamenii de știință și-au propus provocarea de a aduce calculul cuantic (atât bazat pe semiconductor, cât și pe cel supraconductor) din laborator în laborator. Rezultatele descrise în NPJ Quantum Information sunt extrem de încurajatoare și confirmă că suntem pe drumul cel bun în îndeplinirea misiunii noastre.”

Studiul este publicat în npj Quantum Information.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Workspace Studio prelungeşte contractul de închiriere şi măreşte spaţiul de birouri contractat la etajul 18 al SkyTower

_ Lovitură devastatoare pentru George Simion și AUR: nu pot înregistra sigla partidului și ziua partidului

_ Vasile Dîncu taie din entuziasm: Potențialul de mobilizare al Rusiei nu este chiar aşa de slab cum pare

_ Love Island Australia este acuzată că este FAKE deoarece este complet preînregistrată

_ Mathieu van der Poel: un ciclist olandez din Turul Franței atacă fete tinere într-un hotel din Sydney

_ Preşedintele turc Recep Tayyip Erdogan: Marea Mediterană este pătată cu 'sânge şi lacrimi'

_ Procurorul districtului Tulsa a �njunghiat de mai multe ori acasă de fiica lui

_ Vladimir Putin își încordează mușchii în criza alimentară: Rusia se aşteaptă la o recoltă record de cereale

_ Putin CÂȘTIGĂ referendumurile sale false! Kremlinul raportează că teritoriile ucrainene votează pentru alăturarea Rusiei

_ Șeful Băncii Angliei este acuzat de conservatorii furioși că ar fi „adormit la serviciu” în timp ce inflația a crescut

_ Clarke își salută jucătorii „fantastici” după ce Scoția a obținut promovarea la nivelul superior al Ligii Națiunilor

_ Deadpool 3, Ryan Reynolds: Hugh Jackman își confirmă revenirea ca Wolverine

_ ALEX BRUMMER: Răspunsul său la criza financiară a dus la pierderea autorității lui Andrew's Bailey

_ Al treilea pod peste Dunăre. Bulgaria și România au bătut palma

_ STEPHEN WRIGHT dezvăluie selfie-urile groaznice ale criminalului Stephen Lawrence din celula sa de închisoare

_ Australian Idol 2023: Kyle Sandilands anunță juriul

_ O femeie australiană găsește un păianjen vânător „URIAș” pândit în toaleta ei după ce a dat apă de apă

_ Concurenții Bake Off sunt în siguranță pentru încă o săptămână, deoarece NIMENI nu pleacă după ce doi brutari bolnavi ratează săptămâna pâinii

_ Pentagonul: 12 civili au fost ucişi din cauza operaţiunilor militare americane în 2021. Şapte copii au murit în urma unui atac ratat cu dronă

_ Chrissie Swan își arată pierderea în greutate incredibilă într-un costum de baie

_ Familiile din Anglia au spus că ar putea fi nevoite să plătească până la 250 de lire sterline fiecare pentru o masă la Cupa Mondială

_ Licențiat: Jed McIntosh „planifică să se mute în America” înainte de difuzarea sezonului său

_ Un refugiat ucrainean părăsit de iubitul ei britanic și ARESTAT spune că are inima zdrobită și nu are casă

_ Marcus Rashford „se pregătește să fie promovat FIT pentru derby-ul de la Manchester din acest weekend”

_ Nepoata lui Hemingway spune că familia a fost „devastată” dacă casa lui din Key West a fost distrusă de uraganul Ian

_ Chris Redd, membru al distribuției Saturday Night Live, „se întâlnește cu fosta soție a co-starului Kenan Thompson”

_ Fermierul vrea o soție: Seven „a implorat un CEO din Fortune 500 să-și folosească ferma”

_ Actorul din Heartland Robert Cormier a murit la 33 de ani... deoarece familia spune că „a căutat mereu să obțină mai mult”

_ Cum cursurile introductive descurajează studenții minoritari de la grade STEM

_ Magnatul fondurilor speculative Crispin Odey se laudă nerușinat cu pariurile sale profitabile împotriva UK PLC

_ Kyly Clarke își prezintă rama subțire într-o rochie plisată la un eveniment Disney

_ Norman Reedus cu logodnica Diane Kruger, fiul și mama, în timp ce obține o stea la Hollywood

_ Starul Corrie, Rebecca Ryan, anunță că s-a căsătorit cu iubitul Dan Acraman într-o postare pe Instagram.

_ BOOM! Tucker merge acolo � sugerează Joe Biden și SUA �n spatele sabotajului conductelor Nord Stream

_ Tendințe de machiaj pentru toamna 2022

_ Nick Kyrgios trântește Tennis Australia după debacle de antrenament cu Thanasi Kokkinakis

_ Elizabeth Banks afirmă dublu standard de la Hollywood în timp ce discută despre filmul ei Charlie's Angels din 2019

_ Doi morţi şi doi răniţi într-un accident petrecut la Acăţari, între două autoturisme şi un TIR

_ Jennifer Garner, 50 de ani, pare mai tânără decât anii ei, în timp ce bea o cafea cu prietenii

_ MAFS Australia: descoperirea șocantă a lui Dean Wells că site-ul lui Dick Smith vinde produse picante

_ Messi visează la Cupa Mondială. Argentina, aproape să doboare recordul Italiei de meciuri fără înfrângere

_ Poți descuia ușa unei mașini doar cu o bucată de hârtie? Omul încearcă hack-ul, dar mulți spun că este fals

_ Pe măsură ce criza energetică se adâncește, europenii riscă să rămână fără medicamente generice ieftine. Avertismentul producătorilor

_ Investigarea potențialului dezmembrare a activelor la Worcester este cheia unui acord de preluare de 17,5 milioane de lire sterline, spune Jim O'Toole

_ Moment emoționant Prințul William a făcut glume cu membrii congregației bisericii din Swansea

_ Mariah Carey nu ține evidența familiei în continuă creștere a lui Nick Cannon și a „bebelușilor”

_ Christian Pulisic „NU POATE fi de încredere” și nu este „punctul focal” al USMNT, avertizează Brian Dunseth

_ Kamala se �nt�lnește cu prim-ministrul australian la Tokyo � Imediat sparge �n salată de cuvinte fără sens (VIDEO)

_ USMNT: Alexi Lalas critică egalul „neinspirat și nemăgulitor” al SUA împotriva Arabiei Saudite

_ Antrenorul lui Hawthorn îi acuză pe Alastair Clarkson și Chris Fagan că „conducă o echipă ca mafia rusă”

_ Uruguay 2-0 Canada: Darwin Nunez de la Liverpool găsește plasa în victoria lui La Celeste înaintea Cupei Mondiale

_ Ciolacu, despre economia forțată la energie: 'Noi ne-am plătit porţia de obligaţii, 50 de ani de comunism ne e suficient'

_ Victor Wembanyama uimește că și-a întărit poziția de potențial alegere de top pentru draftul NBA 2023

_ Ion Cristoiu: A avut Occidentul interesul ca referendumurile din Ucraina să se desfăşoare netulburate?

_ Selma Blair, fostul Ron Carlson, ar putea fi nevoit să treacă la managementul furiei, pe măsură ce cazul de violență domestică continuă

_ Antrenorul New York Jets, Robert Saleh, descrie un apel telefonic „suprareal” cu Donald Trump

_ Atac armat în Burkina Faso, soldat cu moartea a 11 soldaţi

_ FMI a criticat planurile fiscale ale noului guvern britanic

_ Hayden Panettiere susține că Wladimir Klitschko și-a făcut semnul pentru custodia completă a fiicei Kaya în 2018

_ �n ianuarie, Biden a spus că piața de valori a atins �record după record după record pe ceasul meu� � astăzi, acțiunile au pierdut 7,6 trilioane de dolari �n valoare de c�nd Biden a preluat mandatul


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1788, afisate in 30 pagini.



ieri 11:29