Kubitteja hiilinanoputkista

C12 Quantum Electronicsin kubitti rakennetaan erittäin puhtaasta hiilinanoputkesta (kuvan pystysuora viiva), joka on ripustettu piisirun yläpuolelle, jossa on ohjauselektrodit ja kvanttiyhteysväylä (kuvan vaakasuorat viivat).

Suurempi kuva

Pariisissa sijaitseva startup C12 Quantum Electronics kerää 10 miljoonaa dollarin siemenkierroksen tuodakseen hiilinanoputket kvanttiprosessorin kubiteiksi.

Tammikuussa 2020 Matthieu ja Pierre Desjardinsin ja muutaman tiedemiehen perustama yhtiö kokoaa kvanttielektroniikan ja hiilinanoputkien tieteelliset näkemyksensä yhteen materialisoidakseen ne uudenlaiseksi kvanttilaskennan prosessoriksi.

”Tämä kierros auttaa nopeuttamaan yhtiön ainutlaatuisen kvanttilaskentatekniikan kehitystä. C12 Quantum Electronicsin uudenlainen innovaatio käyttää hiilinanoputkia kvanttiprosessorinsa perustekijöinä. Yhtiön erittäin puhdas materiaali minimoi virheet ja parantaa radikaalisti suorituskykyä. Kvanttiprosessorillamme on rajattomasti sovelluksia, kuljetuksen ja logistiikan optimoinnista terveydenhuollon muuttamiseen”, kommentoivat yhtiön kaksi perustajaa Matthieu ja Pierre Desjardins asiaa.

Kerättyä rahoitusta käytetään kasvattamaan yritystä huipputeknologian kehittäjillä ja insinööreillä sekä perustamaan teknologialle sopiva pilottituotantolinja. Näiden ensimmäisten virstanpylväiden saavuttamisen pohjalta tavoitteena on kasvattaa useita kvanttikiihdyttimiä, jotka ovat valmiita integroitaviksi klassisiin supertietokoneisiin sekä suunnitella sovelluskohtaisia prosessoreita seuraavan viiden vuoden aikana esimerkiksi optimointiin ja kvanttikemian tarpeisiin.

C12 Quantum Electronicsin laitteessa kubitit rakennetaan erittäin puhtaasta hiilinanoputkesta, joka on ripustettu piistä tehdyn ohjauselektrodit ja kvanttiviestintäväylän sisältävän tekniikan yläpuolelle. Yhtiön hiilinanoputket koostuvat isotooppisesti puhdistetuista 12C-hiiliatomeista, joiden ydinspinin arvo on nolla, joten se häiritsee vähemmän varsinaisen elektronin spiniä, johon informaatio tallennetaan. Tutkijoina he ovat jo saavuttaneet yhden sekunnin koherenssiajan.

"Kvanttiteollisuus etsii edelleen ihanteellista kubittia ja tiedeyhteisössä vallitsee melkoinen yksimielisyys siitä, että materiaalitieteen läpimurtoja tarvitaan skaalautuvan kvanttitietokoneen rakentamiseen", selittivät Matthieu ja Pierre Desjardins. Nimenomaan viat kubittien materiaaleissa rajoittavat kvanttioperaatioiden toimivuutta ja kykyä tuottaa toistettavaa ja laajamittaista tuotantoa.

C12 Quantum Electronics on valinnut kubittiensa perustaksi hiilinanoputket sillä ne ovat virheettömiä ja tarjoavat minimaalisen rajapinnan ympäristöönsä. Koodaamalla kvanttibittinsä yksittäisten elektronien spineihin, joita isännöi piiristä erilliset hiilinanoputket, saavutetaan yhtiön näkemyksen mukaan lähin realisointi ideaalisesta yksittäisestä spinistä tyhjiössä. Mikä tahansa kubittien välinen yhteys voidaan toteuttaa mikroaaltoresonaattorin fotonien avulla.

Hiilinanoputket liitetään piille elektronisilla piireillä, jotka ohjaavat, yhdistävät ja lukevat kubitteja. Kun erotetaan kubittien valmistus piisirun tuotannosta voidaan yhtiön näkemyksen mukaan saavuttaa suuren skaalan valmistus.

Ennen viimeistä kokoonpanovaihetta hiilinanoputket valitaan ennalta optisesti ja elektronisesti. Tämä laadunvalvonta vähentää kubittien välistä vaihtelua, mikä on yksi suurimmista esteistä skaalautuvuudelle.

Aiheesta aiemmin:

Helium ja kvanttitietotekniikka

Edistysaskeleita kvanttitietotekniikalle