Ученые сделали открытие, благодаря чему можно начать массовое производство квантовых чипов

квантовый процессор, чип, D-Wave Systems Inc
Фото: D-Wave Systems Inc.

Теперь их задача — создать "фабрику" по созданию кубитов.

Ученым из Техасского университета в Далласе удалось усовершенствовать метод создания кремниевых кубитов. Согласно их заявлению, это даст возможность поставить на поток производство квантовых чипов, передает издание hpcwire.com.

Исследователи в ходе эксперимента применили метод пассивации, когда одним конкретным веществом (в их случае — водородом) покрывают всю поверхность кремниевой пластины, в результате чего и создаются кремниевые кубиты. Далее кубиты формируют следующим образом: зонд сканирующего туннельного микроскопа (СТМ) выхватывает атом водорода, и путем осаждения замещается фосфином. Фосворин соединяется с кремнием и в итоге формируется кубит.

University of Texas at Dallas
Слева — пластина со слоем атомов водорода, справа — с извлечёнными из слоя атомами водорода
Фото: University of Texas at Dallas

В ходе работы с зондом, ученые случайно выяснили, что он гораздо точнее и продуктивнее манипулирует атомами водорода в режиме визуализации. Тут стоит отметить, что зонд СТМ работает в 2-х режимах: визуализации (в этом случае он демонстрирует изображение с атомарным разрешением) и в режиме манипуляции, когда оператор управляет зондом, удаляя или перемещая атомы удаляет или перемещает атомы. Выяснилось, что режим манипуляции мене продуктивен, потому что оператор иногда ошибочно выхватывает не те атомы, которые следовало бы.

"Мы пришли к выводу, что можем использовать данный метод в режиме визуализации для контролируемого удаления атомов водорода. Это стало неожиданным открытием для нас", — прокомментировал руководитель исследовательской группы доктор Реза Мохеймани.

Теперь техасская группа примется за разработку концепта микроскопа, оснащенного множеством параллельно работающих зондов, что в разы ускорит процесс замещения и осаждения атомов, а следовательно, и формирования кубитов. Они уже подсчитали, что аппарат, имеющий 100 зондов и работающий в 10 раз быстрее, чем обычный СТМ, увеличит производительность в 1000 раз. Если удастся создать сканирующий туннельный микроскоп с такими характеристиками, можно будет смело ставить на поток квантовые процессоры, уверены исследователи.

Ранее мы сообщали, что квантовый компьютер за 200 секунд решил задачу, на которую у обычного суперкомпьютера ушло бы 2,5 млрд лет.