ความสำเร็จด้านความเที่ยงตรงในซิลิกอน
ทีมนำโดยนักวิจัยที่ RIKEN ได้แสดงให้เห็นความเที่ยงตรงของเกตคิวบิตเดี่ยวสูงกว่า 99.99 เปอร์เซ็นต์ทั่วทั้งห้าคิวบิตในอาร์เรย์คิวบิตสปินซิลิกอน โดยบางการวัดเข้าใกล้ 99.999 เปอร์เซ็นต์ ผลลัพธ์ได้รับการตีพิมพ์ใน Nature Physics
ความเที่ยงตรงคือการวัดว่าการดำเนินการควอนตัมให้ผลลัพธ์ที่ต้องการบ่อยเพียงใด อัตราความผิดพลาดต่ำกว่าหนึ่งในหนึ่งหมื่นทำให้อุปกรณ์ซิลิกอนอยู่ในช่วงที่แผนการแก้ไขข้อผิดพลาดสามารถเริ่มทำงานได้ และนี่คือประสิทธิภาพคิวบิตเดี่ยวสูงสุดที่รายงานจนถึงขณะนี้สำหรับคิวบิตสปินซิลิกอน
คิวบิตสปินซิลิกอนเก็บข้อมูลในสปินของอิเล็กตรอนเดี่ยว พวกมันเล็กกว่าทรานสมอนตัวนำยิ่งยวดที่ใช้ในคอมพิวเตอร์ควอนตัมส่วนใหญ่ในปัจจุบันประมาณหนึ่งพันเท่า และสามารถผลิตได้ด้วยเครื่องมือผลิต CMOS เดียวกับที่ผลิตชิปคอมพิวเตอร์ทั่วไป ซึ่งเป็นเหตุผลที่โรงหล่อศึกษา它们อย่างใกล้ชิด
รันคิวบิตเคียงข้างกัน
ปัญหาที่ยากกว่าคือการควบคุมแบบขนาน เมื่อคิวบิตหลายตัวใช้สายควบคุมไมโครเวฟเส้นเดียว สัญญาณจะรั่วไหลเข้าหากันและความเที่ยงตรงลดลง ทีมติดตามแหล่งที่มาหลักของการเสื่อมสภาพในอาร์เรย์ซิลิกอนห้าคิวบิต และออกแบบโปรโตคอลบรรเทาที่อิงเฉพาะการปรับเทียบเฟสแบบคู่
การใช้พัลส์ควบคุม Kaiser-window ที่ปรับแต่งบนสายร่วม นักวิจัยรักษาความเที่ยงตรงสูงกว่า 99.99 เปอร์เซ็นต์สำหรับแต่ละคิวบิตแยกกัน และรักษาระดับนั้นขณะรันคิวบิตสูงสุดสามตัวพร้อมกัน เมื่อทั้งห้ารันแบบขนาน ความเที่ยงตรงคงอยู่ที่ 99.9 เปอร์เซ็นต์หรือสูงกว่า ซึ่งเป็นเกณฑ์ทนต่อความผิดพลาดในทางปฏิบัติ
ทำไมจึงสำคัญต่อการขยายขนาด
คอมพิวเตอร์ควอนตัมต้องการคิวบิตหลายพันตัวเพื่อแก้ปัญหาที่มีประโยชน์ และแต่ละคิวบิตต้องการอิเล็กทรอนิกส์ควบคุม หากทุกคิวบิตต้องใช้สายเฉพาะของตัวเอง การเดินสายเพียงอย่างเดียวจะจัดการไม่ได้ การใช้สายควบคุมร่วมกันเป็นทางออกจากคอขวดนั้น
เซย์โกะ ทารุชะ ซึ่งบริหารโครงการคอมพิวเตอร์ควอนตัมซิลิกอนภายใต้โครงการ Moonshot ของญี่ปุ่น กล่าวว่าการควบคุมแบบขนานที่เชื่อถือได้เป็นขั้นตอนจำเป็นสู่เครื่องที่ทนต่อความผิดพลาดซึ่งสร้างบนคิวบิตสปินซิลิกอน บทความชี้ว่าแนวทางการควบคุมควรขยายไปยังอาร์เรย์ที่ใหญ่ขึ้น โดยอิงจากการปรับขนาดกำลังที่ทีมสังเกต ห้องปฏิบัติการอิสระจะพยายามทำซ้ำตัวเลขเหล่านี้ ซึ่งเป็นการทดสอบปกติสำหรับข้ออ้างที่แม่นยำเช่นนี้
---ฟีดทรูโรตารีสุญญากาศแบบเฟอร์โรฟลูอิดที่เชื่อถือได้สำหรับการผลิตเซมิคอนดักเตอร์
ในการผลิตเซมิคอนดักเตอร์ การรักษาความสมบูรณ์ของสุญญากาศสูงพิเศษในระหว่างการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นสิ่งสำคัญ — ตั้งแต่การเติบโตของซิลิคอนผลึกเดี่ยวและ CVD ไปจนถึงการสปัตเตอร์และการกัดด้วยพลาสมา Ferrofluid Vacuum Rotary Shaft Feedthrough จาก FerrofluidTec มอบฟีดทรูโรตารีที่ปิดผนึกแบบสุญญากาศพร้อมอัตราการรั่วไหลต่ำถึง 10⁻¹² Pa·m³·s⁻¹ ระดับสุญญากาศสูงถึง 10⁻⁶ Pa และเส้นผ่านศูนย์กลางเพลาที่ปรับแต่งได้ตั้งแต่ 10mm ถึง 100mm สร้างด้วยตัวเรือนสแตนเลสไม่แม่เหล็กและเพลาสแตนเลสที่มีความซึมผ่านแม่เหล็ก ฟีดทรูเหล่านี้ให้การปิดผนึกที่เชื่อถือได้และไม่ต้องบำรุงรักษาสำหรับสภาพแวดล้อมสุญญากาศที่ต้องการสูง เยี่ยมชม www.ferrofluidtec.com เพื่อเรียนรู้เพิ่มเติม