طراحی تراشه کوانتومی مبتنی بر CMOS

تاریخ : ۲۳ دی ۱۳۹۶

تعداد بازدید : ۳۸۹

0 امتیاز از 0 رای
نسخه چاپی
موضوعات :

پژوهشگران استرالیایی موفق به ترکیب کیوبیت با فناوری CMOS شدند. این گروه طرحی به‌منظور ساخت تراشه‌ای برای استفاده در سامانه‌های کوانتومی ارائه کردند و با همکاری مشترک چند سازمان دولتی قصد دارند تا سال 2022 نمونه اولیه کامپیوتر کوانتومی 10 کیوبیتی را بسازند.

محققان استرالیایی موفق طراحی تراشه‌ای برای کامپیوتر کوانتومی شدند که براساس معماری رایج سیلیکونی ساخته می‌شود. نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه Nature Communications به چاپ‌ رسیده است.
پژوهشگران دانشگاه نیوثوث ولز طرحی برای محاسبات کوانتومی مبتنی بر اسپین ارائه کردند. این پروژه می‌تواند فناوری سیلیکون روی عایق را که در حال حاضر رایج است با بیت کوانتومی ترکیب کند. بیت کوانتومی، حالت‌های اسپین الکترون بوده که در نقاط کوانتومی محدود شده است.
براساس اطلاعات این گروه تحقیقاتی، در سامانه‌های محاسبات کوانتومی باید از کدهای اصلاح خطا برای تصحیح کیوبیت‌های شکننده استفاده کرد. این کدها نیازمند تعداد زیادی کیوبیت، مثلا 100 میلیون، بوده تا درست کار کنند. فناوری‌هایی که بتوانند میلیون‌ها بیت اطلاعات را در یک فضای محدود پردازش کنند با استفاده از CMOS در دسترس هستند.
این گروه تحقیقاتی کار خود را با چهار لایه ساندویچی از مواد نیمه‌هادی آغاز کردند. دو لایه بالایی که شامل مدار و ترانزیستور بوده و لایه‌های پایین که کیوبیت را در خود نگه می‌دارد. براساس اطلاعات محققان این پروژه، این کار به یک پردازشگر 480 کیوبیی ختم می‌شود. این سامانه در دماهای پایین (یک کلوین یا کمتر) کار کرده و پدیده بلوک پاول-اسپین کار کنترل خوانش کیوبیت‌های اسپین سیلیکون را به‌عهده دارد.
فناوری‌های تولید فعلی می‌تواند برای ساخت ترانزیستور منفرد روی یک نقطه کوانتومی مورد استفاده قرار گیرد، اما این گروه تحقیقاتی به دنبال ایجاد ارتباط میان چند ترانزیستور با کیوبیت‌ها هستند.
در حال حاضر این پروژه به پایان رسیده و محققان این پروژه با شرکت‌ها و سازمان‌های مختلفی نظیر مخابرات، بانک و چند سازمان دولتی همکاری مشترکی را آغاز کرده‌اند تا نمونه اولیه کامپیوتر کوانتومی 10 کیوبیتی را تا سال 2022 بسازند.

منبع : https://www.osa-opn.org/home/newsroom/2017/december/designing_a_cmos_quantum_chip/

نظر شما