D’fhéadfadh ríomhairí chandamach, córais ríomhaireachta a phróiseálann faisnéis ag baint úsáide as éifeachtaí chandamach meicniúla, feidhmiú níos fearr ná ríomhairí clasaiceacha ar roinnt tascanna ríomhaireachtúla. Bíonn na ríomhairí seo ag brath ar qubits, na haonaid bhunúsacha d'fhaisnéis chandamach, ar féidir leo a bheith ann i stáit iolracha (0, 1 nó an dá cheann ag an am céanna), mar gheall ar éifeachtaí candamach ar a dtugtar forshuíomh agus gabháil.
Tá go leor de na ríomhairí chandamach a forbraíodh le blianta beaga anuas bunaithe ar shársheoltóirí traidisiúnta, ábhair a léiríonn friotaíocht leictreach nialasach ag teochtaí an-íseal. Chun oibriú go hiontaofa agus sársheoltacht a thaispeáint, ní mór ciorcaid atá bunaithe ar na hábhair seo a fhuaraithe go teocht millikelvin.
I ríomhairí chandamach, is gnách go mbíonn a líne rialaithe féin ag teastáil ó gach cubit. Ciallaíonn sé seo go gcaithfidh innealtóirí roinnt sreanga a thabhairt isteach a iompraíonn bíoga leictreacha (ie, línte comhartha), agus méadaíonn líon na sreanga riachtanacha de réir líon na gcubits. De réir mar a fhásann ríomhairí chandamach níos mó, féadann sé seo a bheith ina fhadhb, de réir mar a éiríonn próiseálaithe níos deacra a thógáil agus a oibriú go hiontaofa.
Thug taighdeoirí ag Seeqc Inc., cuideachta a fhorbraíonn córais ríomhaireachta chandamach digiteacha, próiseálaí chandamach nua isteach le déanaí a d'fhéadfadh oibriú go hiontaofa agus ag teochtaí millikelvin, in ainneoin go dteastaíonn sreangú i bhfad níos lú. Tá an próiseálaí seo, a tugadh isteach i bpáipéar a foilsíodh iLeictreonaic Dúlra, tá dearadh uathúil aige ina ndéantar qubits agus a n-leictreonaic rialaithe a chomhtháthú ar dhá sliseanna superconducting ar leithligh ach nasctha.
"Tá dúshláin mhóra scálaithe roimh fhorbairt ardáin ríomhaireachta chandamach sársheolta toisc go bhfuil gá le línte comhartha aonair chun gach cubit a rialú," a scríobh Caleb Jorda, Jacob Bernhardt agus a gcomhghleacaithe ina bpáipéar. "Tá an forchostais sreangaithe seo mar thoradh ar an leibhéal íseal comhtháthaithe idir an leictreonaic rialaithe ag teocht an tseomra agus na cubits a oibríonn ag teochtaí millikelvin. Rogha eile atá tuar dóchais inti is ea úsáid a bhaint as leictreonaic rialaithe digiteach sársheoltóra chrióigineach atá ar aon dul le qubits."
An dúshlán sreangú a shárú
Chun na fadhbanna sreangaithe a chuir bac go dtí seo ar fhorbairt próiseálaithe chandamach ar scála níos mó a shárú, dhear an fhoireann taighde seo modúl ilsliseanna nua. Is éard atá sa mhodúl seo ná dhá sceallóg ar leith, cubits óstála amháin agus leictreonaic rialaithe eile.
D’úsáid na taighdeoirí go sonrach leictreonaic rialaithe chandamach flosc aonair, ciorcaid dhigiteacha sársheoltacha a ghineann bíoga leictreacha an-ghearr agus beacht trí chomharthaí maighnéadacha cainníochtaithe bídeacha. Ceanglaíodh an tslis a bhí ina hóstach ar na ciorcaid seo leis an tslis ina bhfuil ciorcaid shársheolta ag baint úsáide as cur chuige ar a dtugtar nascáil smeach-sliseanna.
Is éard atá i gceist leis an gcur chuige seo ná sliseanna a chur ar aghaidh agus iad a nascadh ansin trí thumanna miotail micreascópacha. Feidhmíonn an modúl ilsliseanna iomlán arna fhorbairt ag Jorda, Bernhardt agus a gcomhghleacaithe laistigh de shocrú crióigineach a choinníonn é ag teochtaí millicilvin.
"Cuirimid i láthair aonad próiseálaí chandamach gníomhach ina ndéantar qubits agus leictreonaic rialaithe chandamach singil-flosca a chomhtháthú i modúl ilsliseanna amháin trí nascáil smeach-sliseanna," a scríobh na húdair. "Úsáideann ár gcóras dí-ilphléacsú digiteach chun bíoga rialaithe a dháileadh ar roinnt cubits, rud a bhriseann scálaithe líneach na línte rialaithe go líon na gcubits. Leis an gcur chuige seo, léirímid dílseachtaí qubit aonair os cionn 99% agus suas le 99.9%."
Cur chuige nua maidir le próiseálaithe chandamach upscale
Tá buntáistí suntasacha ag an bpróiseálaí chandamach atá deartha ag an bhfoireann taighde seo thar go leor próiseálaithe chandamach sársheolta eile a tugadh isteach san am a chuaigh thart. I dtástálacha tosaigh, fuarthas amach go bhfeidhmíonn sé thar a bheith maith, ag coinneáil sár-smacht ar qubits gan gá le sreangú fairsing.
Sa todhchaí, d'fhéadfaí an dearadh nua a mhéadú de réir a chéile chun próiseálaithe chandamach níos mó a chruthú a mbeadh go leor cubits breise iontu agus a d'fhéadfadh dul i ngleic le fadhbanna ríomhaireachta níos casta dá réir. Ina theannta sin, d’fhéadfadh sé spreagadh a thabhairt do mhodúil chandamach ilsliseanna eile dá samhail a fheidhmíonn go hiontaofa agus ar fusa iad a uasghrádú.
