Das britische Startup Quantum Motion zeigte einen Quantenchip mit 1024 Qubits, für dessen Herstellung sich moderne technische Verfahren und Linien zur Herstellung von Halbleitern perfekt eignen. Der Chip wird auf einem herkömmlichen 300-mm-Wafer nach den Linien einer nicht genannten Firma hergestellt. Die vorgeschlagene Lösung verspricht eine beispiellose Qubit-Skalierung und eine einfache Steuerung, obwohl die Entwickler ehrlich berichten, dass es bis zum Aufkommen universeller Quantencomputer bis zu 20 Jahre dauern könnte.
In Richtung der sogenannten Spin-Qubits beschäftigt sich die Firma Quantum Motion. Hier passt die Produktion von Siliziumchips bestens. Auf dem Substrat werden Fallen für einzelne Elektronen erzeugt, deren Spins die Quantenzustände dieser Teilchen bestimmen. Sie spielen auch die Rolle von Qubits, die gesteuert und gelesen werden können. Intel hat beispielsweise auch gelernt, Spin-Qubits auf 300-mm-Siliziumsubstraten zu reproduzieren, obwohl es seit vielen Jahren nicht über 2-Qubit-Lösungen hinausgekommen ist. Vor diesem Hintergrund sieht der 1024-Qubit-Chip Quantum Motion wie ein echter Durchbruch aus. Eine andere Sache ist, ob es tatsächlich so ist?
„Wenn Sie ‚Allzweck-Quantencomputer‘ oder ‚Quantencomputer im großen Maßstab‘ sagen, kommt es darauf an, was Sie meinen“, sagte Jonathan Cohen, CTO von Quantum Machines. - Wenn Sie einen sogenannten fehlertoleranten Quantencomputer im großen Maßstab erreichen wollen, würde ich sagen, dass es 10 bis 15 oder vielleicht 20 Jahre dauern wird. Und dann können wir wirklich das volle Potenzial eines Quantencomputers nutzen, wie zum Beispiel Shors Algorithmus, der den RSA-Code knackt.“
Was ist der Durchbruch in der Entwicklung von Quantum Motion? Wie bei anderen ähnlichen Lösungen wird ein Halbleiter-Quantenchip in einer Kryokammer platziert. Traditionell wird jedes Qubit in einer solchen Kammer von mehreren Signalkanälen gesteuert. Sehr komplexe Schaltungen zum Auslesen und Einstellen von Quantenzuständen, die bei jedem Rauschen leicht zu ändern sind. Entwickler aus Großbritannien und den USA haben ein einfaches Spin-Qubit-Steuerungssystem entwickelt, das nur 9 Leiter für einen 1024-Qubit-Chip benötigt. Dies eröffnet den Weg zur Skalierung, aber wie es in der Praxis aussehen wird, kann man nur vermuten.
Das Unternehmen zeigte auch, dass die moderne Halbleiterfertigung prinzipiell für die Herstellung von Quantenprozessoren geeignet ist. Auf einem 0,1 mm2 großen Bloomsbury-Chip konnte sie 1024 Quantenpunkte platzieren, deren Quantenzustände sie manipulieren konnte.
Quantum Motion selbst wird keine Quantenprozessoren entwickeln, was auf eine Reihe von Problemen hinweist, die noch gelöst und gelöst werden müssen. Das Unternehmen wird sich auf die für den Betrieb von Quantensystemen notwendige Hard- und Software-Infrastruktur konzentrieren.
2022-11-01 12:59:01
Autor: Vitalii Babkin