El equipo de la profesora Michelle Simmons en UNSW Sydney ha demostrado un sensor compacto para acceder a la información almacenada en los electrones de átomos individuales, un avance que nos acerca un paso más a la computación cuántica escalable en silicio.
La investigación, realizada dentro del grupo Simmons en el Centro de Excelencia para la Computación Cuántica y la Tecnología de la Comunicación CQC2T con la estudiante de doctorado Prasanna Pakkiam como autora principal, se publicó hoy en la revista Revisión física X PRX.
bits cuánticos o qubits hechos de electrones alojados en átomos individuales en semiconductores es una plataforma prometedora para computadoras cuánticas a gran escala, gracias a su estabilidad duradera. Creando qubits posicionando y encapsulando con precisión átomos de fósforo individuales dentro de un chip de silicioes un enfoque australiano único que el equipo de Simmons ha liderado a nivel mundial.
Pero agregar todas las conexiones y puertas necesarias para la ampliación de la arquitectura del átomo de fósforo iba a ser un desafío, hasta ahora.
"Para monitorear incluso un qubit, debe construir múltiples conexiones y puertas alrededor de átomos individuales, donde no hay mucho espacio", dice el profesor Simmons. "Además, necesita qubits de alta calidad muy cerca para que puedanpueden hablar entre ellos, lo que solo se puede lograr si se tiene la menor infraestructura de compuertas a su alrededor ".
En comparación con otros enfoques para hacer una computadora cuántica, el sistema de Simmons ya tenía una densidad de compuerta relativamente baja. Sin embargo, la medición convencional aún requería al menos 4 compuertas por qubit: 1 para controlarlo y 3 para leerlo.
Al integrar el sensor de lectura en una de las puertas de control, el equipo de UNSW ha podido reducir esto a solo dos puertas: 1 para el control y 1 para la lectura.
"No solo nuestro sistema es más compacto, sino que al integrar un circuito superconductor conectado a la puerta, ahora tenemos la sensibilidad para determinar el estado cuántico del qubit midiendo si un electrón se mueve entre dos átomos vecinos", afirma el autor principal Pakkiam.
"Y hemos demostrado que podemos hacer esto en tiempo real con solo una medición, un disparo, sin la necesidad de repetir el experimento y promediar los resultados"
"Esto representa un avance importante en la forma en que leemos la información incrustada en nuestros qubits", concluye Simmons. "El resultado confirma que la lectura de qubits de una sola puerta ahora está alcanzando la sensibilidad necesaria para realizar la corrección de error cuántico necesaria para un cuanto escalablecomputadora."
primera empresa de computación cuántica de Australia
Desde mayo de 2017, la primera compañía de computación cuántica de Australia, Silicon Quantum Computing Pty Limited SQC, ha estado trabajando para crear y comercializar una computadora cuántica basada en un conjunto de propiedad intelectual desarrollada en el Centro Australiano de Excelencia para Computación y Comunicación CuánticaTecnología CQC2T.
Situados junto con CQC2T en el campus de la UNSW en Sydney, SQC está invirtiendo en una cartera de proyectos paralelos de desarrollo de tecnología liderados por investigadores cuánticos líderes en el mundo, incluida la australiana del año y la profesora Laureate Michelle Simmons. Su objetivo es producir unDispositivo de demostración de 10 qubits en silicio para 2022 como precursor de una computadora cuántica basada en silicio a escala comercial.
SQC cree que la computación cuántica tendrá un impacto significativo en la economía global, con posibles aplicaciones en diseño de software, aprendizaje automático, programación y planificación logística, análisis financiero, modelado del mercado de valores, verificación de software y hardware, modelado climático, drogas rápidasdiseño y pruebas, y detección y prevención temprana de enfermedades.
Creado a través de una coalición única de gobiernos, corporaciones y universidades, SQC compite con algunas de las más grandes multinacionales tecnológicas y laboratorios de investigación extranjeros.
Además de desarrollar su propia tecnología y propiedad intelectual, SQC continuará trabajando con CQC2T y otros participantes en los ecosistemas de computación cuántica de Australia e Internacional, para construir y desarrollar una industria de computación cuántica de silicio en Australia y, en última instancia, para traersus productos y servicios a los mercados mundiales.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Nueva Gales del Sur . Original escrito por Isabelle Dubach. Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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