Смартфон з квантовим процесором: вчені знаходяться на порозі нової ери технології

Дослідники Массачусетського технологічного інституту використовували ультратонкі матеріали для створення надпровідних кубітів. Їх розмір в 100 разів менше традиційних, а значить вони можуть стати основою мініатюрних квантових процесорів.

Можливо, скоро у вашому телефоні буде не звичайний процесор, а квантовий. Тільки уявіть, на що він буде здатний!

Подібно транзисторам в класичному комп'ютері, надпровідні кубіти є будівельними блоками квантового комп'ютера. Інженерам вдалося зменшити транзистори до розміру в кілька нанометрів, розмір надпровідних кубітів як і раніше вимірюється в міліметрах. Це одна з причин, через яку на практиці квантовий обчислювальний пристрій не можна зменшити до розмірів смартфона.

У новій роботі дослідники продемонстрували, що гексагональний нітрид бора, матеріал, що складається всього з декількох моношарів молекул, можна скласти таким чином, щоб створити ізолятор в конденсаторі на надпровідному кубіті. Цей бездефектний матеріал дозволяє створювати конденсатори набагато меншого розміру, ніж ті, які зазвичай використовуються в кубіті.

Крім того, дослідники показують, що структура цих «мікроконденсаторів» повинна значно зменшити перехресні перешкоди, які виникають, коли один кубить ненавмисно впливає на своїх сусідів.

Отриманий кубіт приблизно в 100 разів менше того, що вченим вдавалося отримати за допомогою традиційних методів на тому ж чіпі. Час когерентності нового кубіту виявився всього на кілька мікросекунд коротшим, ніж у традиційних структур. Конденсатори, виготовлені з гексагонального нітриду бору, концентрують понад 90 відсотків електричного поля між верхньою і нижньою пластинами. Це дозволяє припустити, що вони придушать перехресні перешкоди між сусідніми кубітами.