Microsoft mengumumkan kemajuan dalam jenis qubit yang sama sekali baru

Perbesar / Microsoft mengatakan melihat dua puncak berbeda di ujung kabel, dengan pemisahan daya yang bagus antara ini dan status daya lainnya.

Sejauh ini, dua teknologi komputasi kuantum dasar telah dikomersialkan. Salah satu jenis perangkat, yang disebut pemancar, termasuk loop kawat superkonduktor yang terpasang pada resonator. Ini digunakan oleh perusahaan seperti Google, IBM, dan Rigetti. Perusahaan seperti Quantinuum dan IonQ malah menggunakan ion tunggal yang terperangkap dalam perangkap cahaya. Saat ini, kedua teknologi berada dalam situasi kritis. Mereka jelas terbukti efektif, tetapi mereka membutuhkan beberapa peningkatan kualitas dan kualitas yang signifikan sebelum mereka dapat melakukan perhitungan yang berguna.

Mungkin agak mengejutkan melihat bahwa Microsoft berkomitmen pada teknologi alternatif yang disebut “qubit topologi”. Teknologi ini cukup jauh dari pilihan lain perusahaan baru saja diumumkan Saya telah bekerja dalam fisika untuk membentuk qubit. Untuk lebih memahami pendekatan Microsoft, Ars berbicara dengan insinyur Microsoft Chetan Nayak tentang kemajuan dan rencana perusahaan.

Basis qubit

Microsoft mulai di belakang beberapa pesaing karena fisika yang mendasari sistemnya tidak sepenuhnya ditentukan. Sistem perusahaan bergantung pada produksi terkontrol dari “partikel majorana”, sesuatu yang keberadaannya hanya terbukti selama dekade terakhir (dan bahkan kemudian, penemuannya Itu kontroversial).

Partikel tersebut mendapatkan namanya dari Ettore Majorana, yang mengajukan ide tersebut pada tahun 1920-an. Dalam istilah yang lebih sederhana, partikel Majorana adalah antipartikelnya. Dua partikel mayorana yang berbeda rotasinya akan binasa jika bertemu. Sejauh ini, tidak ada partikel yang diketahui yang tampak sebagai partikel Majorana (semuanya kecuali neutrino). Tetapi konsep ini bertahan karena kemungkinan membuat kuasipartikel Majorana, atau kumpulan partikel dan medan yang, dalam konteks tertentu, berperilaku seolah-olah mereka adalah partikel tunggal.

READ  Elden Ring: YouTuber menemukan eksploitasi dalam membiakkan rune

Kuasipartikel yang paling menonjol mungkin adalah pasangan Cooper, di mana dua elektron dipasangkan dengan cara yang mengubah perilakunya. Pasangan Cooper diperlukan agar superkonduktivitas bekerja.

Nayak mengatakan sistem Microsoft mencakup kabel superkonduktor dan pasangan Cooper yang menyertainya. Dalam kondisi normal, kehadiran elektron tidak berpasangan tambahan membebankan biaya pada energi total sistem. Tetapi dalam kawat yang cukup kecil dengan adanya medan magnet, dimungkinkan untuk menempelkan elektron di ujung kawat tanpa biaya energi. “Dalam keadaan topologi dan superkonduktor topologi, Anda akhirnya memiliki keadaan yang dapat, tanpa biaya energi, menyerap elektron ekstra,” kata Nayak kepada Ars.

Menjadi mekanika kuantum, elektron tidak terlokalisasi ke ujung kawat tempat ia dimasukkan; Sebaliknya, itu diteruskan ke kedua ujungnya. “Dua ekstrem adalah bagian nyata dan imajiner dari fungsi gelombang kuantum, pada dasarnya,” kata Nayak. Status akhir ini disebut mode nol Majorana, dan Microsoft sekarang mengatakan bahwa mereka menciptakannya dan telah mengukur propertinya.

Dari quasipartikel ke qubit

Mode nol Majorana saja tidak dapat digunakan sebagai qubit. Tapi Nayak mengatakan itu bisa dikaitkan dengan titik kuantum terdekat. (Titik kuantum adalah potongan bahan yang ukurannya lebih kecil dari panjang gelombang elektron dalam bahan itu.) Jelaskan kawat berbentuk U dengan mode nol mayor di setiap ujungnya dan ujungnya dekat dengan titik kuantum.

“Anda dapat, sebagai proses hipotetis, memiliki terowongan elektron menjauh dari titik kuantum dalam mode nol Majorana dan terowongan elektron menjauh dari mode nol Majorana lainnya dan ke titik kuantum,” kata Nayak kepada Ars. Pertukaran ini mengubah kemampuan titik kuantum untuk menyimpan muatan (kapasitasnya, dengan kata lain), sebuah properti yang dapat diukur. Nayak juga mengatakan bahwa koneksi antara kawat dan titik-titik kuantum dapat dikontrol, yang memungkinkan pola nol Majorana dipisahkan, yang akan membantu mempertahankan keadaannya.

READ  Sony dan Bungie akan mendirikan pusat layanan langsung untuk waralaba setelah akuisisi ditutup

Microsoft belum mencapai titik tethering quantum dot. Tapi itu cukup berhasil untuk membuat keadaan topologi bekerja di kawat. Bahan yang digunakan perusahaan relatif tidak biasa: aluminium sebagai kawat superkonduktor dan indium arsenida sebagai semikonduktor yang mengelilinginya. Microsoft membuat semua perangkat keras yang sama.

Tinggalkan Balasan

Alamat email Anda tidak akan dipublikasikan.