Физики достигли полностью оптического считывания сверхпроводящих кубитов

Исследователи из Института науки и технологий Австрии (ISTA) совершили прорыв в области квантовых вычислений, добившись полностью оптического считывания сверхпроводящих кубитов. Это достижение выводит технологию за рамки существующих ограничений.

Оптоволоконные технологии уже изменили телекоммуникации, но использование оптики в квантовых системах всегда было сложной задачей. Сверхпроводящие квантовые компьютеры, использующие материалы, обладающие особыми физическими свойствами при температурах, близких к абсолютному нулю, представляют собой серьезную проблему для традиционных подходов.

Для создания сверхпроводящих кубитов сложные электрические схемы охлаждают до температур, близких к абсолютному нулю, где материалы теряют электрическое сопротивление и могут поддерживать постоянный ток.

Однако, электрические сигналы имеют ограничения: они передают мало информации, легко поддаются шуму и теряют данные. Для их работы требуется сложное охлаждение и дорогостоящие электрические компоненты для усиления и фильтрации сигналов.

С другой стороны, оптические сигналы, обладающие более высокой энергией, могут распространяться через волокна с минимальными потерями, они не нагреваются и обладают высокой пропускной способностью. Использование оптики в сверхпроводящих квантовых системах выглядело бы идеальным решением, если бы только кубиты могли воспринимать такие сигналы. Команда ученых поставила перед собой задачу разработать метод преобразования оптических сигналов в формат, понятный кубитам, и наоборот.

Для эффективной работы квантовых компьютеров требуется множество кубитов, но существующие криогенные системы не справляются с такими масштабами. Новая технология снижает тепловую нагрузку, необходимую для считывания сверхпроводящих кубитов, что позволяет преодолеть нынешние ограничения и значительно увеличить количество доступных кубитов.

Кроме того, применение этой технологии позволяет уменьшить количество громоздких электрических компонентов в системе. Электрические сигналы в традиционных квантовых системах подвержены ошибкам, что требует сложных и дорогостоящих процессов коррекции. Использование электрооптического преобразователя вместо электрической инфраструктуры снижает стоимость и повышает надежность системы.

Данный прорыв может стать основой для более масштабируемых сверхпроводящих квантовых систем, позволив ученым взаимодействовать с несколькими квантовыми компьютерами через оптические соединения. В будущем соединение двух кубитов, расположенных в разных холодильниках с разбавлением, с помощью оптики может стать реальностью, что откроет новые горизонты для квантовых технологий.

С уважением, ООО "Компания "База Электроники"

Вернуться на главную