Исследователи из Делфтского технического университета, Висконсинского университета и университета Айовы обнаружили, что стабильность кубитов в обычном кремнии может быть увеличена в 100 раз по сравнению с дорогим арсенидом галлия. Это значительно приблизило перспективу создания рабочего квантового компьютера.

Квантовые компьютеры теоретические могут решать задачи, которые превосходят возможности современных суперкомпьютеров на порядок. Главная их проблема в том, что квантовое состояние вещества крайне нестабильно.

«Время, в течение которого может поддерживаться суперпозиция, прежде чем она вернется к „1“ или „0“, важна для эффективного функционирования квантового компьютера, — объясняет главный руководитель исследования Ливен Вандерсипен. — В арсениде галлия это примерно 10 наносекунд, но в кремнии мы достигли в 100 раз большего показателя. Используя интеллектуальные технологии, мы смогли растянуть его до 0,4 миллисекунд. Хотя время в 0,4 миллисекунд кажется микроскопически малым, для компьютера это почти что вечность. Более того, точность вентиля в кремнии в 10–100 раз лучше. Точность вентиля — это показатель того, сработала ли операция, которую выполнял кубит».

Ученые использовали обычный кремний, дешевый материал, запасы которого в земной коре практически бесконечны. Они убеждены, что замена арсенида галлия кремнием окажется крайне важным шагом в конструкции квантовых компьютеров. В области производства микрочипов технология создания наноструктур в кремнии уже достигла продвинутой стадии, а теперь ученые доказали, что кремний обладает лучшими качествами, пишет EurekAlert.

Главной задачей, которая стоит теперь перед командой исследователей, является увеличение числа взаимодействующих кубитов в цепи.

«Как минимум сотни кубитов — а лучше намного больше — нужны для того, чтобы сделать рабочий квантовый компьютер», — говорит Вандерсипен.

О создании первого квантового модуля на пяти кубитах сообщила международная команда ученых в начале августа 2016. Полученный квантовый компьютер использует технологию захваченных ионов иттербия. В дальнейшем физики планируют повысить число кубитов как минимум до 100.