Cột mốc độ trung thực trên silicon
Một nhóm do các nhà nghiên cứu tại RIKEN dẫn đầu đã chứng minh độ trung thực cổng đơn qubit trên 99,99 phần trăm trên cả năm qubit trong một mảng qubit spin silicon, với một số phép đo tiệm cận 99,999 phần trăm. Kết quả được công bố trên Nature Physics.
Độ trung thực là thước đo tần suất một phép toán lượng tử tạo ra kết quả mong muốn. Tỷ lệ lỗi dưới một phần mười nghìn đưa các thiết bị silicon vào phạm vi mà các sơ đồ sửa lỗi có thể bắt đầu hoạt động, và đây là hiệu suất đơn qubit cao nhất được báo cáo cho đến nay đối với qubit spin silicon.
Qubit spin silicon lưu trữ thông tin trong spin của một electron đơn lẻ. Chúng nhỏ hơn khoảng một nghìn lần so với các transmon siêu dẫn được dùng trong hầu hết máy tính lượng tử ngày nay, và chúng có thể được chế tạo bằng cùng các công cụ chế tạo CMOS sản xuất chip máy tính thông thường, đó là lý do các nhà máy đúc nghiên cứu chúng kỹ lưỡng.
Vận hành các qubit cạnh nhau
Vấn đề khó hơn là điều khiển song song. Khi nhiều qubit chia sẻ một đường điều khiển vi sóng, tín hiệu rò rỉ vào nhau và độ trung thực giảm. Nhóm nghiên cứu đã truy vết nguồn suy giảm chính trong một mảng silicon năm qubit và thiết kế một giao thức giảm thiểu chỉ dựa trên hiệu chuẩn pha theo cặp.
Sử dụng các xung điều khiển cửa sổ Kaiser được thiết kế riêng trên một đường chia sẻ, các nhà nghiên cứu giữ độ trung thực trên 99,99 phần trăm cho từng qubit riêng lẻ và duy trì mức đó khi vận hành tối đa ba qubit cùng lúc. Khi cả năm chạy song song, độ trung thực vẫn ở mức 99,9 phần trăm trở lên, ngưỡng chịu lỗi thực tế.
Tại sao điều này quan trọng cho việc mở rộng quy mô
Máy tính lượng tử cần hàng nghìn qubit để giải quyết các vấn đề hữu ích, và mỗi qubit cần thiết bị điện tử điều khiển. Nếu mỗi qubit cần đường dây riêng, chỉ riêng hệ thống dây dẫn đã trở nên không thể quản lý. Chia sẻ đường điều khiển là một cách vượt qua nút thắt đó.
Seigo Tarucha, người quản lý một dự án máy tính lượng tử silicon thuộc chương trình Moonshot của Nhật Bản, nói rằng điều khiển song song đáng tin cậy là một bước thiết yếu hướng tới một cỗ máy chịu lỗi được xây dựng trên qubit spin silicon. Bài báo cho thấy phương pháp điều khiển này sẽ mở rộng được sang các mảng lớn hơn, dựa trên mức mở rộng công suất mà nhóm quan sát được. Các phòng thí nghiệm độc lập giờ sẽ cố gắng tái tạo các con số, đó là phép thử thông thường cho những tuyên bố chính xác đến vậy.
---
Khớp nối quay chân không ferrofluid đáng tin cậy cho sản xuất chất bán dẫn
Trong sản xuất chất bán dẫn, việc duy trì tính toàn vẹn của chân không siêu cao trong quá trình chuyển động quay là rất quan trọng — từ nuôi cấy đơn tinh thể silicon và CVD đến phún xạ và khắc plasma. Ferrofluid Vacuum Rotary Shaft Feedthrough từ FerrofluidTec cung cấp các khớp nối quay được niêm phong kín với tốc độ rò rỉ thấp đến 10⁻¹² Pa·m³·s⁻¹, độ chân không lên đến 10⁻⁶ Pa và đường kính trục có thể tùy chỉnh từ 10mm đến 100mm. Được chế tạo với vỏ thép không gỉ không từ tính và trục thép không gỉ có độ từ thẩm, các khớp nối này cung cấp khả năng niêm phong đáng tin cậy, không cần bảo trì cho môi trường chân không khắt khe. Truy cập www.ferrofluidtec.com để tìm hiểu thêm.