นักวิทยาศาสตร์มีการอ่านข้อมูล qubit ขนาดกะทัดรัดและมีความประณีตบรรจงและละเอียดลออ

งานศึกษาค้นคว้าและการวิจัยที่จัดการด้านในกรุ๊ป Simmons ที่ศูนย์ความเป็นสุดยอดทางเทคโนโลยีการคำนวณและการคำนวณควอนตัม (CQC2T) กับนิสิตปริญญาเอก Prasanna Pakkiam ในฐานะคนเขียนนำได้พิมพ์ในวารสาร Physical Review X (PRX)

ควอนตัมบิต (หรือ qubits) ที่ทำมาจากอิเล็คตรอนที่โฮสต์อยู่บนอะตอมคนเดียวในเซมิคอนดักเตอร์เป็นแพลตฟอร์มที่มีลัษณะทิศทางสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมขนาดใหญ่ด้วยเหตุว่าเสถียรภาพที่ช้านานของพวกเขา การสร้างqubit โดยการวางตำแหน่งแล้วก็การห่อห่อหุ้มแต่ละอะตอมของฟอสฟอรัสข้างในชิพสิลิกอนอย่างถูกต้องเป็นแนวทางที่เป็นเอกลักษณ์ของออสเตรเลียที่กลุ่มของ Simmons ได้รับการยอมรับจากทั่วโลก

แม้กระนั้นการเพิ่มการเชื่อมต่อและก็ประตูที่จำเป็นจะต้องสำหรับเพื่อการเพิ่มขนาดขององค์ประกอบอะตอมของธาตุฟอสฟอรัสเป็นได้ที่จะเป็นสิ่งท้าทาย – จนถึงบัดนี้

ศ.จ.ซิมมอนส์บอกว่า ในการตรวจสอบกระทั่งหนึ่ง qubit คุณจำเป็นต้องสร้างการเชื่อมต่อและประตูต่างๆจำนวนมากรอบๆอะตอมแต่ละที่ซึ่งไม่มีเยอะมาก ยิ่งคุณอยากได้ qubits ที่มีคุณภาพสูงในบริเวณใกล้เคียงเพื่อที่พวกเขาจะได้คุยกันได้ซึ่งทำเป็นเฉพาะเมื่อคุณมีองค์ประกอบเบื้องต้นของประตูเล็กรอบข้างให้เยอะที่สุดเท่าที่จะเป็นได้

เมื่อเทียบกับวิธีอื่นๆในการทำคอมพิวเตอร์ควอนตัมระบบของ Simmons มีความหนาแน่นของประตูค่อนข้างจะต่ำ อย่างไรก็ตามการประเมินตามเดิมยังคงต้องใช้อย่างน้อย ประตูต่อ qubit: 1 เพื่อควบคุมและก็ เพื่ออ่าน

ด้วยการรวมเซนเซอร์ตรวจค้นที่อ่านออกเข้ากับประตูควบคุมได้ทีงานของ UNSW สามารถวางตำแหน่งนี้ลงไปได้เพียงแค่ ประตูเพียงแค่นั้นคือ ตัวควบคุมแล้วก็ สำหรับเพื่อการอ่าน

ไม่เพียงแค่ แต่ว่าระบบของพวกเรามีขนาดกะทัดรัดเยอะขึ้นเรื่อยๆแค่นั้น แต่ด้วยการรวมวงจรของตัวนำยิ่งยวดที่ชิดกับประตูในเวลานี้พวกเรามีความไวสำหรับการพิจารณาสถานะควอนตัมของ qubit ด้วยการวัดว่าอิเล็กตรอนจะเคลื่อนไปมาระหว่างอะตอมที่อยู่ใกล้เคียงกันหรือไม่” นักเขียนปากเกร็ดกล่าว

แล้วก็เราได้ทำให้เห็นว่าพวกเราสามารถทำแบบเรียลไทม์ด้วยการประเมินเพียงแต่ครั้งเดียว – ภาพเดียว – โดยไม่จำเป็นต้องทำอีกครั้งการทดสอบรวมทั้งได้ผลลัพธ์โดยเฉลี่ย

นี่แสดงถึงความเจริญรุ่งเรืองที่สำคัญสำหรับเพื่อการที่พวกเราอ่านข้อมูลที่ฝังตัวอยู่ในเควสของเรา” Simmons บรรยายสรุป ผลของการการันตีว่าการอ่านแบบ qubits แบบsingle-gate กำลังเข้าถึงความไวที่ต้องสำหรับเพื่อการปรับแก้จุดบกพร่องของควอนตัมที่จำเป็นต้องสำหรับคอมพิวเตอร์ควอนตัมที่ปรับขนาดได้