Liraq показав, що свої квантові чіпси кремнію можуть підтримувати точність на рівні галузі при виготовленні в масштабах, відзначаючи критичний крок до побудови практичних квантових комп’ютерів. (Концепція художника). Кредит: scitechdaily.com

Стартап довів, що його квантові чіпси кремнію можна виготовити в масштабі, не втрачаючи точності.

Стартап UNSW Sydney Liraq продемонстрував, що його квантові мікросхеми є не лише ефективними в контрольованих лабораторних умовах, але й підтримують продуктивність при виготовленні у реальному виробництві. Фішки послідовно досягають 99% точністьорієнтир, який вважається важливим для того, щоб зробити квантові комп’ютери практичними.

Щоб досягти цієї віхи, Дірак співпрацював з Європейським науково -дослідним інститутом Мікроелектроніка (IMEC). Співпраця підтвердила, що мікросхеми забезпечують таку ж високу надійність при виробництві за допомогою стандартних процесів виготовлення напівпровідників, як і в дослідницьких лабораторіях UNSW.

За словами професора UNSW Engineering Ендрю Дзурака, засновника та генерального директора Дірака, раніше не було показано, що рівень точності, досягнутий у лабораторних прототипах, відомих у квантові обчислення Як вірність-може бути успішно відтворений у масштабному виробництві.

“Тепер зрозуміло, що мікросхеми Дірака повністю сумісні з виробничими процесами, які існують десятиліттями”.

Глобальні орієнтири

У статті, опублікованому в ПриродаКоманди повідомляють, що DIRAQ, розроблені, пристрої, визначені IMEC, досягли понад 99% вірності в операціях, що включають два квантові біти-або “кубіти”. Результат – це вирішальний крок до квантових процесорів Дірака, що досягають корисної шкали, точка, в якій комерційне значення квантового комп’ютера перевищує його експлуатаційну вартість. Це ключова метрика, викладена в ініціативі Quantum Benchmarking, програма, яку проводить Агентство з питань передових дослідницьких проектів Сполучених Штатів (Дарпа), щоб оцінити, чи можуть Дірак та 17 інших компаній досягти цієї мети.

Очікується, що квантові комп’ютери в утиліті зможуть вирішити проблеми, які не досяжні найсучаснішими високоефективними комп’ютерами, доступними сьогодні. Але порушення порігу утиліти вимагає зберігання та маніпулювання квантовою інформацією у мільйонах кубітів для подолання помилок, пов’язаних з тендітним квантовим станом.

“Досягнення шкали корисних послуг у квантових обчислювальних петлях щодо пошуку комерційно життєздатного способу отримання квантових бітів високої точки зору в масштабі”,-сказав професор Дзурак.

“Співпраця Дірака з IMEC дає зрозуміти, що квантові комп’ютери на основі кремнію можуть бути побудовані шляхом використання зрілої напівпровідникової промисловості, яка відкриває економічно ефективний шлях до мікросхем, що містять мільйони кубітів, при цьому все ще максимізуючи вірність”.

Кремнію в квантовому розвитку

Кремнію створюється як передній бігер серед матеріалів, які досліджуються для квантових комп’ютерів-він може набирати мільйони кубітів на єдину мікросхему і безперешкодно працює з сьогоднішньою трильйонною мікрочіп-індустрією, використовуючи методи, що надягають мільярди транзисторів на сучасні комп’ютерні мікросхеми.

Раніше Дірак показав, що кубіти, виготовлені в академічній лабораторії, можуть досягти високої вірності при виконанні двократних логічних воріт, основний будівельний блок майбутніх квантових комп’ютерів. Однак було незрозуміло, чи може ця вірність бути відтворена в кубітів, виготовлених у напівпровідниковому середовищі.

“Наші нові висновки демонструють, що кремнієві кубіти Дірака можна виготовити за допомогою процесів, які широко використовуються в напівпровідникових ливарних родовищах, дотримуючись порогу для толерантності до несправностей таким чином, що є економічно вигідним та сумісним у галузі”,-сказав проф. Дзурак.

Раніше Дірак та ІМЕК показали, що кубіти, виготовлені за допомогою процесів CMOS-тієї ж технології, що використовується для побудови щоденних комп’ютерних мікросхем-може виконувати операції з одноразовими квадями з 99,9% точності. Але більш складні операції з використанням двох кубітів, які мають вирішальне значення для досягнення корисної шкали, ще не були продемонстровані.

“Це останнє досягнення очищає шлях для розробки повністю нестабільного, функціонального квантового комп’ютера, який є більш економічним, ніж будь-яка інша платформа Qubit”,-сказав професор Дзурак.

Довідка: «Сумісні в галузі кремнієві клітини спіно-квоти, що перевищують 99% вірності» Пола Штейнакера, Нарда Дюмуліна Стюйка, Ві Хань Лім, Туомо Тантту, Менгке Фенг, Сантіго Серрано, Андреаса Нікл, Марко Кандідо, Ісуса Д. Сіфуенеса, Фон-Вахапоглу, Самюееля, Самеуеля, Самеуеля, Самеуеля, Самеуеля, Самеуела К.Г. Вай Чан, Стефан Кубічек, Жульєн Юссот, Янн Кенвель, Софі Бейн, Йосуке Шимура, Роджер Ло, Клемент Годфрін, Барт Рейс, Сільвейн Баудот, Денні Ван, Арне Лаучт, Чі Хван Ян, Андр Сарайва, Христофер К. Ескотт, Крістатан Деве і Грейв. 2025, Природа.
Doi: 10.1038/S41586-025-09531-9

Фінансування: Університет Нового Південного Уельсу

Ніколи не пропустіть прорив: приєднуйтесь до інформаційного бюлетеня ScitechDaily.