Microsoft stellt nicht nur Windows- und Surface-Tablets her, sondern leistet auch ziemlich interessante Arbeit mit Quantencomputern. Und zumindest nach Angaben des in Redmond, Washington, ansässigen Unternehmens hat es in diesem Bereich gerade einen bemerkenswerten Fortschritt gemacht.
In Zusammenarbeit mit Forschern der Universität Sydney in Australien haben die Microsoft-Ermittler nach eigenen Angaben einen Weg zur Kontrolle gefunden Tausende von Qubits, die Grundeinheiten der Quanteninformation, die Binärbits in einem klassischen Computer entsprechen, zu extrem niedrigen Preisen Temperaturen.
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Dies ist wichtig, denn eine der großen Herausforderungen bei Quantencomputern, die das Potenzial dazu haben Wir verändern das Gesicht der Informatik, wie wir sie kennen, ist etwas, das Qubit-Dekohärenz genannt wird. Dies ist die Ursache für viele Fehler im Quantencomputing und resultiert daraus, dass die Umgebung mit Qubits auf eine Weise interagiert, die deren Quantenzustände verändert.
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„Jedes Qubit muss durch eine Reihe von Drähten gesteuert werden, die normalerweise von Elektronikregalen im Raum ausgehen Temperatur der Qubits am Ende eines Verdünnungskühlschranks, bei 0,01 Grad Kelvin, [was] nahe bei liegt Absoluter Nullpunkt," David Reilly, Hauptforscher und Direktor von Microsoft Quantum Sydney, sagte gegenüber Digital Trends. „Durch die Steuerung von Qubits auf diese Weise werden etwa 50 Qubits ausgeschöpft. Als Ansatz zur Steuerung von Tausenden von Qubits und mehr ist es einfach nicht skalierbar. Das Verlegen von Kabeln aus Elektronikregalen ähnelt eher den ersten elektronischen Computern der 1940er Jahre als den integrierten Schaltkreischips, die wir heute haben.“
Die Forscher entwickelten eine innovative Lösung für dieses Problem. Es besteht aus einem Steuerchip, den sie Gooseberry nennen, der die Skalierung des Steuersystems ermöglicht und den sonst vorhandenen Engpass bei Steuerleitungen und Signalen verringert. Der Steuerchip verbraucht nur wenig Strom. Dies bedeutet, dass die Qubits selbst nicht erhitzt werden.
„Der Chip ist das komplexeste elektronische System, das bei dieser Temperatur funktioniert“, erklärte Reilly. „Dies ist das erste Mal, dass ein Mixed-Signal-Chip mit 100.000 Transistoren bei 0,1 Kelvin arbeitet, [das entspricht] -459,49 Grad Fahrenheit oder -273,05 Grad Celsius.“
Reilly sagte, dass diese Arbeit einen „großen Fortschritt“ für die Quantentechnologie darstellt, obwohl noch „weitere Sprünge“ gemacht werden müssen, bevor ein wirklich nützlicher Quantencomputer entwickelt werden kann. Wenn dies jedoch der Fall ist, wird sich der gesamte Forschungs- und Entwicklungsaufwand, der bis zu diesem Punkt geführt hat, hoffentlich mehr als lohnen.
Ein Artikel mit dem Titel „A Cryogenic Interface for Controlling Many Qubits“ beschrieb die Arbeit kürzlich in der Zeitschrift Nature veröffentlicht.
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