Silikonda bir sadakat dönüm noktası
RIKEN'deki araştırmacıların liderliğindeki bir ekip, bir silikon spin kübit dizisindeki beş kübitin tamamında tek kübit kapı sadakatlerinin yüzde 99,99'un üzerinde olduğunu, bazı ölçümlerin yüzde 99,999'a yaklaştığını gösterdi. Sonuçlar Nature Physics'te yayımlandı.
Sadakat, bir kuantum işleminin amaçlanan sonucu ne sıklıkla ürettiğinin ölçüsüdür. On binde birin altındaki hata oranları, silikon cihazları hata düzeltme şemalarının çalışmaya başlayabileceği aralığa sokuyor ve bu, silikon spin kübitleri için şimdiye kadar bildirilen en yüksek tek kübit performansı.
Silikon spin kübitleri bilgiyi tek bir elektronun spininde depolar. Bugün çoğu kuantum bilgisayarında kullanılan süper iletken transmonlardan kabaca bin kat daha küçüktürler ve sıradan bilgisayar çipleri üreten aynı CMOS üretim araçlarıyla yapılabilirler; bu yüzden dökümhaneler onları yakından inceliyor.
Kübitleri yan yana çalıştırmak
Daha zor sorun paralel kontrol. Birkaç kübit tek bir mikrodalga kontrol hattını paylaştığında sinyaller birbirine sızıyor ve sadakat düşüyor. Ekip, beş kübitlik bir silikon dizide bu bozulmanın ana kaynağını izledi ve yalnızca ikili faz kalibrasyonlarına dayanan bir hafifletme protokolü tasarladı.
Araştırmacılar paylaşılan bir hatta özel Kaiser pencereli kontrol darbeleri kullanarak her kübit için sadakati ayrı ayrı yüzde 99,99'un üzerinde tuttu ve üç kübiti aynı anda çalıştırırken de bu seviyeyi korudu. Beşi birden paralel çalıştığında sadakat yüzde 99,9 veya üzerinde, yani pratik hataya dayanıklı eşikte kaldı.
Ölçeklendirme için neden önemli
Kuantum bilgisayarların yararlı problemleri çözebilmesi için binlerce kübit gerekiyor ve her kübitin kontrol elektroniğine ihtiyacı var. Her kübit kendi özel hattını gerektirseydi, kablolama tek başına yönetilemez hale gelirdi. Kontrol hatlarını paylaşmak bu darboğazın etrafından dolaşmanın bir yolu.
Japonya'nın Moonshot programı kapsamında bir silikon kuantum hesaplama projesini yöneten Seigo Tarucha, güvenilir paralel kontrolün silikon spin kübitleri üzerine kurulu hataya dayanıklı bir makineye doğru temel bir adım olduğunu söyledi. Makale, ekibin gözlemlediği güç ölçeklendirmesine dayanarak kontrol yaklaşımının daha büyük dizilere uzanması gerektiğini öne sürüyor. Bağımsız laboratuvarlar şimdi bu rakamları yeniden üretmeye çalışacak; bu kadar kesin iddialar için olağan test budur.
---Yarı iletken üretimi için güvenilir Ferrofluid Vakum Döner Geçiş
Yarı iletken üretiminde, döner hareket sırasında ultra yüksek vakum bütünlüğünü korumak kritiktir — tek silikon kristal büyümesi ve CVD'den sputtering ve plazma dağlamaya kadar. FerrofluidTec'ten Ferrofluid Vacuum Rotary Shaft Feedthrough, 10⁻¹² Pa·m³·s⁻¹ kadar düşük sızıntı oranları, 10⁻⁶ Pa'ya kadar vakum derecesi ve 10mm'den 100mm'ye kadar özelleştirilebilir mil çapları ile hermetik olarak sızdırmaz döner geçişler sunar. Manyetik olmayan paslanmaz çelik muhafazalar ve manyetik geçirgenlik paslanmaz çelik miller ile üretilen bu geçişler, zorlu vakum ortamları için güvenilir, bakım gerektirmeyen sızdırmazlık sağlar. Daha fazla bilgi için www.ferrofluidtec.com adresini ziyaret edin.