Почему новый кремниевый квантовый процессор из Китая важен для будущего всей индустрии
Работа исследователей из Shenzhen International Quantum Academy важна не только из-за громкого заголовка про “первый в мире” кремниевый квантовый процессор с элементами fault-tolerant вычислений. Главная ценность в том, что в платформе на основе донорных спиновых кубитов в кремнии удалось продемонстрировать то, что долго считалось особенно трудным именно для silicon-based квантовых систем: логические кубиты и универсальные логические операции с обнаружением ошибок. Результаты опубликованы в Nature Nanotechnology и показывают, что кремний начинает догонять более зрелые квантовые платформы не только по отдельным вентилям, но и по логическому уровню управления. Чип построен на пяти фосфорных донорных спинах, встроенных в изотопно очищенный кремний-28 с атомарной точностью. Из них были сформированы два логических кубита, на которых исследователи выполнили полный универсальный набор операций, включая T-гейт. Это особенно важно, потому что именно универсальность логических операций отделяет демонстрацию отдельных квантовых эффектов от более серьёзного шага в сторону полноценной квантовой вычислительной архитектуры. Дополнительно команда показала выполнение квантового алгоритма для расчёта основного состояния молекулы воды, что подтверждает прикладной характер подхода. Отдельная сильная сторона этой новости — сама платформа. Кремниевые кубиты давно рассматриваются как один из самых перспективных путей к массовому квантовому железу, потому что они лучше совместимы с инфраструктурой существующего полупроводникового производства. В отличие от многих других платформ, здесь есть шанс когда-нибудь использовать накопленный опыт CMOS-индустрии, фабрик и интеграции управляющей электроники. Но важно не переоценивать результат: на данном этапе речь идёт о детекции ошибок, а не о полном исправлении ошибок на масштабной машине, и исследователям ещё предстоит бороться с перекрёстными помехами, точностью атомарной сборки и расширением числа кубитов. Тем не менее сам факт, что в кремнии теперь продемонстрирован полный логический стек — от кодирования и вентилей до маленького алгоритма, — делает эту работу одной из самых интересных в кремниевой квантовой гонке за последнее время.
Работа исследователей из Shenzhen International Quantum Academy важна не только из-за громкого заголовка про “первый в мире” кремниевый квантовый процессор с элементами fault-tolerant вычислений. Главная ценность в том, что в платформе на основе донорных спиновых кубитов в кремнии удалось продемонстрировать то, что долго считалось особенно трудным именно для silicon-based квантовых систем: логические кубиты и универсальные логические операции с обнаружением ошибок. Результаты опубликованы в Nature Nanotechnology и показывают, что кремний начинает догонять более зрелые квантовые платформы не только по отдельным вентилям, но и по логическому уровню управления. Чип построен на пяти фосфорных донорных спинах, встроенных в изотопно очищенный кремний-28 с атомарной точностью. Из них были сформированы два логических кубита, на которых исследователи выполнили полный универсальный набор операций, включая T-гейт. Это особенно важно, потому что именно универсальность логических операций отделяет демонстрацию отдельных квантовых эффектов от более серьёзного шага в сторону полноценной квантовой вычислительной архитектуры. Дополнительно команда показала выполнение квантового алгоритма для расчёта основного состояния молекулы воды, что подтверждает прикладной характер подхода. Отдельная сильная сторона этой новости — сама платформа. Кремниевые кубиты давно рассматриваются как один из самых перспективных путей к массовому квантовому железу, потому что они лучше совместимы с инфраструктурой существующего полупроводникового производства. В отличие от многих других платформ, здесь есть шанс когда-нибудь использовать накопленный опыт CMOS-индустрии, фабрик и интеграции управляющей электроники. Но важно не переоценивать результат: на данном этапе речь идёт о детекции ошибок, а не о полном исправлении ошибок на масштабной машине, и исследователям ещё предстоит бороться с перекрёстными помехами, точностью атомарной сборки и расширением числа кубитов. Тем не менее сам факт, что в кремнии теперь продемонстрирован полный логический стек — от кодирования и вентилей до маленького алгоритма, — делает эту работу одной из самых интересных в кремниевой квантовой гонке за последнее время.