Эта крошечная микросхема может изменить будущее квантовых вычислений
Ученые создали микрочип, который с высокой точностью управляет лазерными частотами для управления кубитами, используя стандартное массовое производство и в 80 раз меньше энергии, чем современные системы
Короткое резюме
Исследователи разработали микрочип размером в 100 раз меньше толщины человеческого волоса, который кардинально упрощает контроль лазерного света для квантовых компьютеров. Устройство, созданное по стандартным CMOS-технологиям массового производства, генерирует сверхточные лазерные частоты для управления атомными кубитами, потребляя при этом примерно в 80 раз меньше микроволновой энергии, чем современные коммерческие модуляторы.
В квантовых компьютерах на основе захваченных ионов или нейтральных атомов для выполнения вычислений необходимо с высочайшей точностью направлять на кубиты настроенные лазерные лучи. До сих пор это требовало громоздких, энергоёмких настольных систем, непригодных для масштабирования. Новый чип решает эту проблему, используя микроволновые колебания миллиарды раз в секунду для прецизионного управления фазой лазера, что делает возможным одновременное управление тысячами или миллионами кубитов.
Команда работает над созданием полностью интегрированных фотонных схем, объединяющих генерацию частот, фильтрацию и формирование импульсов на одном чипе. Партнёрство с квантовыми компаниями для тестирования чипов в реальных системах станет следующим шагом к созданию масштабируемой фотонной платформы, способной контролировать огромные массивы кубитов, что приближает эру практичных мощных квантовых компьютеров.
Масштабируемое производство
Устройство изготовлено с помощью стандартных CMOS-технологий массового производства, аналогичных производству процессоров для смартфонов, что позволяет создавать тысячи или миллионы идентичных чипов
Рекордная энергоэффективность
Чип потребляет примерно в 80 раз меньше микроволновой мощности по сравнению с существующими коммерческими оптическими модуляторами, что снижает тепловыделение и позволяет плотно размещать множество каналов
Ключ к управлению кубитами
Устройство обеспечивает сверхточное управление фазой лазера для генерации стабильных частот, что является критически важным требованием для квантовых компьютеров на захваченных ионах или атомах
Интеграция в полную платформу
Исследователи работают над объединением всех фотонных функций (генерация, фильтрация, формирование импульсов) на одном чипе, создавая основу для полностью масштабируемой квантовой фотонной платформы
Текст сгенерирован с использованием ИИ
