Прорив у квантових технологіях. Кубіт із Принстонського університету працює у 15 разів довше за звичайний

Дослідники з Принстонського університету досягли прориву у квантових технологіях, створивши кубіт, що зберігає квантовий стан понад 1 мілісекунду — утричі довше, ніж попередній світовий рекорд, і майже у 15 разів більше, ніж показники стандартних промислових зразків.

Команда під керівництвом професора Ендрю Гаука, декана інженерного факультету та очільника Національного центру квантових досліджень США, заявила, що головна проблема сучасних квантових комп’ютерів — короткий час збереження інформації в кубітах. Саме це обмежує ефективність і масштабування таких систем.

Новий кубіт, за словами Гаука, може бути інтегрований у вже наявні процесори, зокрема ті, що використовуються компаніями Google та IBM, оскільки його конструкція базується на звичній архітектурі трансмонного кубіта — типу надпровідних схем, які працюють при наднизьких температурах.

Прорив став можливим завдяки двосторонньому підходу до вдосконалення матеріалів. По-перше, замість традиційних металів дослідники застосували тантал, що допомагає зберігати енергію в крихких надпровідних колах. По-друге, вони замінили сапфірову підкладку на високоякісний кремній, який широко використовується у звичайній електроніці. Це рішення поєднало стабільність надпровідників із гнучкістю напівпровідникового виробництва.

Найважчим завданням стало «вирощування» шару танталу безпосередньо на кремнії — через різницю у фізичних властивостях матеріалів. Успішне подолання цього бар'єра, за словами науковців, відкриває шлях до масового виробництва високоякісних кубітів і масштабування квантових систем.

За результатами дослідження, платформа «тантал-на-кремнії» забезпечила точність однокубітних вентилів 99,994%, що є одним із найкращих показників у галузі. Команда підкреслює, що ця архітектура не потребує зміни стандартних елементів керування, тому її легко інтегрувати в наявні квантові обчислювальні системи.

Науковці вважають, що підвищення стабільності кубітів у кілька разів наблизить момент, коли квантові комп’ютери зможуть виконувати практичні завдання, недосяжні для традиційних процесорів.

Источник: techno.nv.ua