La supremazia quantistica è impossibile senza un ulteriore ridimensionamento o, più semplicemente, aumentare il numero di qubit a centinaia e migliaia di pezzi. Ciò complica enormemente il problema, già poco risolto, della correzione degli errori nei calcoli quantistici. Inizialmente, sono necessari qubit ad alta precisione in modo che all'aumentare della profondità di bit, gli errori non sfuggano al controllo. E tali qubit sono stati proposti da scienziati australiani e statunitensi.
È importante che i ricercatori abbiano creato e testato qubit semiconduttori da ioni fosforo impiantati nel silicio per l'esecuzione degli algoritmi più semplici. Questo metodo per introdurre atomi di impurità nello strato superficiale dei wafer di silicio è ampiamente utilizzato nella produzione di semiconduttori. Ciò significa che la possibilità di produrre un processore quantistico utilizzando tali qubit è reale e relativamente facile da implementare nella pratica.
Esperimenti con qubit a base di ioni fosforo, in cui lo spin del nucleo atomico determinava lo stato dei qubit, hanno mostrato l'accuratezza dei calcoli (fedeltà o accuratezza della coincidenza con operazioni ideali prive di errori) al livello del 99,95% per 1 -operazioni qubit e 99,37% per operazioni a 2 qubit. Allo stesso tempo, lo stesso processore quantistico sperimentale a semiconduttore è realizzato a 3 qubit, ma il ridimensionamento sarà un compito relativamente semplice, assicurano gli scienziati.
Il raggiungimento di un tasso di errore inferiore all'1% è un traguardo importante per semplificare la correzione degli errori quantistici. Il leader della ricerca Andrea Morello dell'Università del New South Wales è fiducioso che una volta raggiunto questo obiettivo, "possiamo iniziare a progettare processori quantistici al silicio che scalano e funzionano in modo affidabile per l'elaborazione utile". Il lavoro è stato pubblicato il 19 gennaio sulla rivista Nature.
2022-01-21 20:27:54
Autore: Vitalii Babkin