Ledd av Australiska av året Michelle Simmons, team har byggt qubits fosfor från enskilda atomer i silicon
@naamanzhou
Tors 8 Mar 2018 05.58 GMT
Senast ändrad Tors 8 Mar 2018 05.59 GMT
Michelle Simmons säger att ‘fastna’ är avgörande för utvecklingen av quantum computing.
Foto: Dan White/UNSW
Australiska forskare, som leds av den Australiska av året Michelle Simmons, har tagit ett betydande steg i att skapa en världsledande, en enda atom kvantdator.
Simmons och hennes Australiensiska team meddelade på onsdagen att de hade byggt quantum bitar, känd som qubits, från enstaka fosforatomer i kisel, som kan kommunicera med varandra, och korrelerar med varandra.
Quantum computing är en vetenskap som syftar till att ersätta de byggstenar av traditionella datorer, som kallas bits, med kvantmekaniska partiklar.
Australiska av år som heter quantum fysiker Michelle Simmons Yvonne
Läs mer
Medan den klassiska bitar kan ha ett värde på bara 0 eller 1, quantum bitar kan förekomma i flera medlemsstater på en gång. Detta innebär att de kan vara tusentals gånger mer effektiv och potentiellt revolutionera computing. En fungerande kvantdator skulle kunna lösa, i minuter, ett problem som skulle ta en klassisk dator tusentals år.
Simmons sa en process som kallas “sammanflätning” var avgörande för denna utveckling.
Trasslar gör att man quantum partikel för att kommunicera med och påverka tillståndet i en annan, vilket ger dem möjlighet att överföra information till någon ännu mer effektiv ränta.
Simmons forskning visat qubits teamet utvecklade var att korrelera med varandra, vilket var ett lovande tecken av sammanflätning.
Medan andra qubits har tidigare varit intrasslad, det har aldrig lyckats visat i kisel med enstaka atomer, som båda ger en mycket högre precision och tillförlitlighet.
“I silicon området, ingen har ännu påvisat att de enda atom-system,” Simmons sa Guardian Australien. “Den enda atom-system är den som visar den längsta samstämmighet gånger och mycket hög noggrannhet.
“Andra qubits är fysiskt större och du kan skala dem att bli större, men de är begränsade av sina sammanhang. Du får samstämmighet gånger blir riktigt länge mindre man kan göra dem – och enstaka atomer är de minsta du kan gå.”
Kisel qubits, enligt Simmons, är det bästa långsiktiga alternativet för quantum computing. Qubits med låga nivåer av samstämmighet är utsatta för fel och är för opålitlig för beräkningar.
Den nuvarande sammanflätning rekord är 10 qubits, som i November förra året med qubits tillverkad av aluminium. På måndagen meddelade Google att de hade skapat en 72 qubit dator – ett rekord för den totala qubits, men inte fastna.
Både utvecklingen kommer som fysiker försöka komma fram till vad som är känt som “quantum överhöghet” – den punkt vid vilken en aktuell kvantdator kan överträffa en vanlig superdator.
I googles team meddelade att de var “försiktigt optimistisk” att quantum överhöghet kan uppnås på sin enhet, med mer utveckling. Enligt Simmons, mål industrin strävar efter är 70 intrasslad qubits.
Möt kvinnan som leder loppet för att bygga världens första kvantdator
Läs mer
För deras högre kvalitet silicon modell, hon strävar efter att ha en intrasslad quibit i slutet av året, och 10 intrasslad inom de närmaste fem. Hon säger att nyckeln till onsdag upptäckt är att det bröt förväntningar. De nya uppgifter som kommer att förbättra deras modell, vilket kommer att leda till bättre data – en rekursiv process som innebär att den första intrasslad kvantbit är inte långt borta.
“Vår ursprungliga teori var att förutsäga måste vi få våra atomer 20 nanometers mellanrum innan de pratar med varandra. Det är faktiskt 16. I den kvantmekaniska världen, det är enorma.
“Det finns ingenting att förbjuda oss att komma dem närmare. Det fantastiska är att enheterna är små nog att vi kan göra prediktiva modeller för teorin. Varje gång vi får resultat vi riktmärke som en teori och som hjälper oss att förstå systemet så mycket bättre.
“Vi använder vad vi ska bygga för att hjälpa oss att bygga det. Det är lite roligt för mig.”