Intel приступает к испытаниям чипов на спиновом кубите

22.06.2018

Компания Intel выпустила пресс-релиз, в котором сообщила о начале испытаний кремниевых чипов на спиновых кубитах. Спиновые кубиты, в которых кубитом выступает одиночный электрон, а не нечто громоздкое в виде сверхпроводимых кубитов или оптических ловушек, обещает приблизить эру программируемых квантовых вычислителей. Сегодня учёные научились как-то создавать квантовые модели, на основе которых можно изучать сложные процессы в материалах или химико-биологических соединениях. Программируемые квантовые вычислители позволят решать более широкий круг задач, а от того, какая для этого используется элементная база, будут зависеть размеры системы и необходимые для её работы ресурсы (энергия и прочее). В этом плане полупроводниковое производство обещает плавный и менее затратный переход на квантовые компьютеры, и Intel с партнёрами сделала реальные шаги в эту сторону.

Ранее Intel показывала полупроводниковую изотопно чистую пластину с кремниевыми квантовыми «процессорами». Можно ожидать, что сегодняшний анонс открывает нам то, как выглядят квантовые процессоры на этой пластине. Как оказалось, квантовый процессор представляет собой чип, содержащий один-единственный электрон. Все эти красивые разводы линий, которые мы видим на фотографии — это проводники, соединяющие одну ячейку — кубит со сторонами 50 нм — с внешним миром. Зато если создавать многокубитовый процессор, то на срезе человеческого волоса поместятся полторы тысячи таких ячеек.

Квантовый процессор из одного кубита на кончике карандашной резинки
Квантовый процессор из одного кубита на кончике карандашной резинки

Чип не содержит транзисторов, хотя выпускается на заводе D1D в Орегоне на тех же линиях, что и процессоры Intel. Электрон, спин которого в масштабе времени вычислительных процессов может менять ориентацию мгновенно и, поэтому, может считаться в состоянии суперпозиции, достаточно хорошо справляется с ролью кубита. И пусть опытный чип содержит всего один кубит, система неплохо масштабируется и может изучаться в разных конфигурациях. К сожалению, для работы спиновых кубитов также нужна температура около абсолютного нуля. Так что по домам квантовые компьютеры разбредутся очень и очень нескоро.