Fujitsu создала рабочий прототип квантового компьютера нового типа. В его основе лежат не сверхпроводниковые элементы, а спиновые состояния в алмазе. Для этого в дефекты алмазной структуры встроили олово, а затем объединили такие элементы с фотонными интегральными схемами.
Компания предложила другой подход к построению квантовых систем. Вместо традиционных сверхпроводниковых цепей применены SnV-центры – дефекты в алмазе с участием олова. Это решение должно повысить устойчивость кубитов к помехам и упростить связь между модулями с помощью света.
Новый подход к квантовым вычислениям
Устройство работает при температуре около -271,6°С. Это примерно на 1,5°С выше, чем требуется многим сверхпроводниковым квантовым системам.
В основе технологии лежат центры окраски в алмазе. Fujitsu выбрала SnV-центры, потому что они отличаются более симметричной структурой.
Такие центры менее чувствительны к внешним шумам. Кроме того, они излучают свет примерно в 10 раз ярче, чем некоторые альтернативные решения.
Для создания прототипа инженерам пришлось сильно уменьшить толщину алмазных подложек – с сотен микрометров до нескольких сотен нанометров.
После этого наноразмерные алмазные кристаллы интегрировали с фотонными схемами на чипе. Управление кубитами реализовали с помощью света, микроволн и радиочастотных волн.
Система уже была протестирована на гибридной платформе Fujitsu, которая, по заявлению компании, не требует от пользователя специальных знаний.
Главное отличие в самой архитектуре. Если большинство известных квантовых систем строятся на сверхпроводниках, то Fujitsu сделала ставку на алмазные спины с оловом.
Такой подход может дать лучшую масштабируемость. Также он открывает возможность собирать многомодульные системы, где отдельные части связаны фотонами.
Еще одно отличие – потенциально более эффективная коррекция ошибок. По оценке компании, для логических кубитов здесь может понадобиться меньше физических кубитов.
Эта разработка показывает, что квантовые компьютеры могут развиваться не только по сверхпроводниковому сценарию. Появление рабочего прототипа подтверждает, что у алмазной платформы есть практический потенциал.
Если технология будет развиваться успешно, она может помочь в создании более стабильных и масштабируемых квантовых систем.
Следующий прототип с несколькими модулями Fujitsu рассчитывает показать к 2027 году.
К 2030 финансовому году компания нацелена на 250 логических кубитов.
К 2035 году Fujitsu планирует выйти на уровень 1000 логических кубитов.
Для России эта новость важна как ориентир в глобальной гонке квантовых технологий. Подобные разработки показывают, в каком направлении движется мировой рынок.
Особый интерес представляет фотонная связность модулей и ставка на альтернативные типы кубитов. Это может быть полезно для исследовательских центров, вузов и компаний, работающих с квантовыми платформами и микроэлектроникой.
Российская компания «Криптонит» разработала модель, которая определяет язык речи по короткому аудиофрагменту. Разработчики заявляют, что она работает примерно в десять раз быстрее исходной системы при отклонении точности менее 1%.
Источник: IE, Fujitsu
