‍ 🔴 نمایش موفق آرایه ۸‑کیوبیتی اسپین سیلیکون با فرآیند استاندارد ۳۰۰ میلی‌متری CMOS بدون افت همدوسی

🔹شرکت #دیراک (Diraq) با انتشار مقاله‌ای در Nature Communications، از موفقیت‌آمیز بودن عملیاتی سازی یک آرایه خطی هشت‌کیوبیتی از نوع "اسپین کیوبیت‌های سیلیکونی" (Silicon Spin Qubits) خبر داده است.

❗این آرایه با استفاده از فرآیند استاندارد و صنعتی ساخت نیمه‌رساناهای ۳۰۰ میلی‌متری CMOS که توسط شرکت #imec پیاده‌سازی شده، ساخته شده است . اهمیت این دستاورد در آن است که نشان می‌دهد می‌توان اندازه آرایه کیوبیت‌ها را -که اینجا چهار برابر نسبت به نمونه دوکیوبیتی قبلی افزایش یافته- بدون افت محسوس در معیارهای کلیدی عملکردی، مانند زمان‌های همدوسی، افزایش داد .

🔸کیوبیت‌ها در این آرایه به صورت چهار جفت #نقطه_کوانتومی دوتایی (Double Quantum Dots) تنظیم و کنترل شده‌اند و زمان‌های واهمدوسی (Dephasing Times) آنها با استفاده از روش‌های Ramsey تا ۴۱ میکروثانیه و با روش هان-اکو (Hahn-Echo) تا ۱.۳۱ میلی‌ثانیه اندازه‌گیری شده است که نشان‌دهنده کیفیت بالای ساخت و کنترل است.

🔹از دیگر جزئیات فنی مهم این پژوهش، روش خوانش (Readout) آرایه است. برای خواندن حالت چهار کیوبیت میانی، از یک پروتکل خوانش cascode به نام Cascaded Charge-Sensing Protocol استفاده شده که امکان اندازه‌گیری با دقت بالا را بدون افزایش قابل توجه در تعداد حسگرها یا تراکم سیم‌کشی فراهم می‌کند و این امر برای افزایش مقیاس آرایه‌ها بسیار حیاتی است .

🔸افزون بر این، محققان موفق به اجرای یک گیت دوکیوبیتی بین کیوبیت‌های مجاور با نویز فاز پایین شده‌اند که گامی دیگر در جهت تحقق محاسبات کوانتومی مقیاس‌پذیر است .

🔹این نتایج نشان می‌دهد که تکنیک‌های ساخت، کنترل و خوانش توسعه‌یافته برای آرایه‌های کوچک، به طور موثری به آرایه‌های بزرگ‌تر و همچنان کارآمد قابل تعمیم هستند و مسیر را برای ساخت پردازنده‌های کوانتومی با صدها و نهایتاً بیش از یک میلیون کیوبیت با استفاده از زیرساخت‌های موجود ساخت نیمه‌رسانا هموار می‌کنند .

🔸در راستای همین دستاورد، دیراک #نقشه_راه خود را به‌صورت شتاب‌دار دنبال می‌کند: هدف بعدی، ساخت آرایه‌های حاوی صدها کیوبیت در کوتاه‌مدت، رسیدن به هزاران کیوبیت تا سال ۲۰۲۹، و نهایتاً دستیابی به بیش از یک میلیون کیوبیت تا سال ۲۰۳۱ است.

❗نکته کلیدی این است که این افزایش عظیم در تعداد کیوبیت‌ها، برخلاف بسیاری از فناوری‌های دیگر، نیازی به ساخت ماشین‌های بزرگ‌تر یا افزایش چشمگیر ابعاد فیزیکی ندارد و رایانه کوانتومی با مقیاس‌ کاربردی دیراک، از نظر ردپای فیزیکی، در اندازه‌ای معادل زیرساخت موردنیاز برای همین آرایه هشت‌کیوبیتی باقی خواهد ماند.


📎لینک خبر
🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰🟰
🟢join: @QuantumTEQ
🌐Website
🔵LinkedIn
#اخبار #کیوبیت_اسپینی #کیوبیت_سیلیکونی