САЩ създадоха квантов кубит на базата на тантал и силиций

Изследователи от Принстънския университет представиха нов свръхпроводящ кубит, способен да съхранява квантовата информация за повече от една милисекунда. Това надхвърля 15 пъти показателите на стандартните промишлени процесори и е три пъти по-бързо от най-добрите лабораторни образци.

Разработката се основава на трансмонов кубит – вид свръхпроводяща верига, която функционира при свръхниски температури. Тази технология вече се използва от Google и IBM в техните квантови системи. Основната разлика в разработката на Принстън е използването на нова комбинация от материали.

Екипът, ръководен от Андрю Хоук, декан на инженерния факултет на Принстънския университет, използва тантал вместо традиционните метали за създаването на квантовите схеми. Танталът е нанесен директно върху силициевата подложка, която замества стандартно използвания сапфир. Процесът на отлагане на тантала върху силиция изисква решаването на технически проблеми, свързани с различните физични свойства на материалите.

Въз основа на новия кубит изследователите са създали напълно функционален квантов чип за тестване на производителността. По време на тестовете точността на единичните кубитни гейтове е била 99,994%. Разработчиците смятат, че интегрирането на тяхната технология в квантовия процесор на Google може да подобри производителността му 1000 пъти.

Увеличаването на времето на кохерентност – периодът от време, през който квантовата информация се запазва в един кубит – представлява най-значителният напредък в областта през последното десетилетие. Платформата „тантал върху силиций“ е съвместима със съществуващите методи за производство на полупроводници и може да се мащабира до размера на цяла пластинка.