Kvant kompüterləri bəzi optimallaşdırma tapşırıqlarında klassik kompüterləri üstələmək potensialına malikdir. Bununla belə, yaxşı performansları və enerji səmərəliliyini qoruyarkən, mövcud istehsal proseslərindən istifadə edərək kvant kompüterlərinin genişləndirilməsi indiyə qədər çətin olduğunu sübut etdi ki, bu da öz növbəsində onların geniş yayılmasını məhdudlaşdırır.

Londondakı Quantum Motion şirkətinin tədqiqatçıları son dərəcə aşağı temperaturda işləyə bilən kvant hesablama sistemi yaratmaq üçün bu yaxınlarda 1024 müstəqil silisium kvant nöqtəsinin çipdə olan rəqəmsal və analoq elektronika ilə inteqrasiyasını nümayiş etdirdilər. Nature Electronics- də dərc olunan bir məqalədə qeyd olunan bu sistem , kriogen temperaturda cihazların xüsusiyyətlərini otaq temperaturunda müşahidə olunanlarla əlaqələndirir və silikon kubit əsaslı texnologiyaların inkişafı üçün yeni imkanlar açır.

Edvard J. Tomas, Virciniya N. Ciriano-Tejel və onların həmkarları öz məqalələrində “ Kvant prosessorları mürəkkəbləşdikcə, cihazın dəyişkənliyinin idarə edilməsi və dəstəkləyici elektronika ilə interfeys kimi yeni problemlər yaranır”.

“Silikon kvant nöqtələrində fırlanan kubitlər, nəzarət sədaqətləri və genişmiqyaslı inteqrasiya ilə uyğunluq potensialı nəzərə alınmaqla, potensial olaraq bu problemləri həll edə bilər. Biz 1024 müstəqil silikon kvant nöqtə cihazının çip üzərindəki rəqəmsal və analoq elektronika ilə inteqrasiyasını bildiririk, hamısı 1-dən aşağı işləyir. K.”

Kvant nöqtələri tək elektronları məhdudlaşdırmaq və manipulyasiya etmək üçün istifadə edilə bilən nanoölçülü yarımkeçirici əsaslı strukturlardır. Bu strukturlar spin qubitlərinə (yəni, elektronların spinindən istifadə etməklə məlumat saxlayan kubitlər) əsaslanan kvant texnologiyalarının inkişafı üçün perspektivli olduğunu sübut etdi.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=188&slotname=8188791252&adk=1687169288&adf=4054963813&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&lmt=1737697487&rafmt=11&format=750×188&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-01-silicon-quantum-dots-chip-electronics.html&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTMxLjAuNjc3OC4yNjciLG51bGwsMCxudWxsLCI2NCIsW1siR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJDaHJvbWl1bSIsIjEzMS4wLjY3NzguMjY3Il0sWyJOb3RfQSBCcmFuZCIsIjI0LjAuMC4wIl1dLDBd&dt=1737697487890&bpp=2&bdt=176&idt=2&shv=r20250121&mjsv=m202501160401&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737697379%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737697379%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3Dcdf7f2f01784f52d%3AT%3D1735196613%3ART%3D1737697379%3AS%3DAA-Afjb8kbeupLLyQ0QHQmZxpM4v&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=3306000066072&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=447&ady=1964&biw=1903&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=95349947%2C95330279%2C95344787%2C95350549%2C31088250%2C95347432&oid=2&pvsid=464191828198654&tmod=1660116698&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=4&uci=a!4&btvi=1&fsb=1&dtd=6

Tomas, Ciriano-Tejel və onların həmkarları 1024 silikon əsaslı kvant nöqtəsini çipdə olan elektronika ilə birləşdirərək son dərəcə aşağı temperaturda işləyən sistem yaratdılar. Bu sistemdəki bütün kvant nöqtələrini sürətlə xarakterizə etmək üçün onlar radiotezlik (RF) reflektometriyası kimi tanınan bir texnikadan istifadə etdilər.

Tomas, Ciriano-Tejel və onların həmkarları yazırdılar: “Yüksək tezlikli analoq multipleksor minimal elektrik əlaqələri olan bütün cihazlara sürətli çıxışı təmin edir, kvant nöqtəsi massivi üzrə xarakterik məlumatları 10 dəqiqədən az müddətdə əldə etməyə və təhlil etməyə imkan verir”. “Bu, 3,18 μs inteqrasiya vaxtı üçün 75-dən çox olan tipik siqnal-küy gərginliyi nisbəti ilə xarakterizə olunan ən müasir siqnal bütövlüyü ilə radiotezlik reflektometriyasından istifadə etməklə əldə edilir.”

Tədqiqatçılar həmçinin kvant nöqtələrinin performansı haqqında məlumat çıxarmaq və onların kvant texnologiyalarına inteqrasiya potensialını qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilən yeni alətlər hazırlayıblar. Bu alətlər mövcud yarımkeçirici əsaslı kvant kompüterlərinin əsasını təşkil edən birləşmiş kvant nöqtələri olan sistemlər də daxil olmaqla, digər növ kvant nöqtə əsaslı sistemləri qiymətləndirmək üçün istifadə edilə bilər.

“Biz kvant nöqtələrinin məhsuldarlığını qiymətləndirmək və cihaz dizaynının təsirini başa düşmək üçün avtomatlaşdırılmış maşın öyrənmə qaydaları ilə əsas kvant nöqtə parametrlərini çıxarırıq” dedi tədqiqatçılar. “Biz kvant nöqtəsi parametrləri ilə otaq temperaturu tranzistorunun davranışı arasında korrelyasiya tapırıq ki, bu da proses daxili monitorinq üçün proksi kimi istifadə edilə bilər.”

Xüsusilə, tədqiqatçılar silisium kvant nöqtələrinin kriogen parametrlərinin otaq temperaturu davranışından proqnozlaşdırıla biləcəyini müşahidə etdilər. Bu tapıntı kvant texnologiyalarının gələcək inkişafı üçün maraqlı nəticələr verə bilər, çünki bu, bu texnologiyaların optimallaşdırılması üçün lazım olan vaxtı və resursları azaltmağa kömək edə bilər.

Müəlliflər yazır ki, “pre-kriogenik üsulların və analiz vasitələrinin gələcək inkişafı sənayenin daha geniş cəlb edilməsinə və texnologiyanın inkişafında xərclərin əhəmiyyətli dərəcədə azaldılmasına imkan verə bilər , xüsusən də mürəkkəb vahid hüceyrələri tədqiq edildikdə əlavə korrelyasiya əldə edilə bilərsə”.

Daha çox məlumat: Edward J. Thomas et al, 1,024 inteqrasiya edilmiş silikon kvant nöqtə cihazlarının sürətli kriogen xarakteristikası, Nature Electronics (2025). DOI: 10.1038/s41928-024-01304-y

Jurnal məlumatı: Nature Electronics 

© 2025 Science X Network