Microsoft labs controlador criogênico para qubits que promete revolucionar os computadores quânticos

Especialistas do laboratório quântico da Microsoft criaram um controlador de qubit criogênico com o nome engraçado de “Gooseberry”. Talvez por trás disso esteja a imagem de um arbusto de groselha coberto com centenas de frutas silvestres, porque Gooseberry estabelece as bases para o que pode revolucionar o dimensionamento dos sistemas de computação quântica e isso vai “transformar” a indústria, como disseram os autores do estudo.

O controlador criogênico Gooseberry está circulado em vermelho, o qubit de teste está em azul e o ressonador está em roxo. Fonte da imagem: Microsoft

Em um laboratório da Microsoft, com a participação de especialistas da Universidade de Sydney, pela primeira vez, eles criaram um chip de 100 mil transistores em uma base mista digital e analógica, que pode operar em temperaturas próximas do zero absoluto. Mais precisamente, o controlador permanece operacional e controla os qubits a uma temperatura de 0,1 K (–273,05 ° C). O recorde anterior foi estabelecido pela Intel com um controlador Horse Ridge II de 22 nm que permanece operacional quando resfriado a 4K (–269,15 ° C).

Pode parecer que a diferença é pequena, mas para a estabilidade do estado dos qubits criogênicos e para manter a coerência, o controlador Intel ainda não está frio o suficiente para estar no mesmo recipiente com qubits criogênicos. Nesse sentido, o desenvolvimento da Microsoft tem perspectivas muito melhores. Ele promete simplificar significativamente as dimensões físicas e a configuração dos computadores qubit criogênicos, porque não há necessidade de puxar os condutores do controlador para os qubits fora do contêiner – tudo estará dentro.

Um elemento típico de um computador quântico baseado em qubits criogênicos. Fonte da imagem: avalanche noticias

«As máquinas [quânticas] modernas criam um belo conjunto de fios para sinais de condução; eles se parecem com um ninho de pássaro dourado invertido ou lustre, explica o físico quântico David Reilly, da Universidade de Sydney. “Eles são lindos, mas fundamentalmente pouco práticos. Isso significa que não podemos dimensionar máquinas para realizar cálculos úteis. Existe um verdadeiro gargalo de E / S. “

O controlador Gooseberry promete eliminar esse gargalo. Segundo os desenvolvedores, com a ajuda dele será possível criar um sistema que controle mil qubits, enquanto hoje foram criados sistemas criogênicos com no máximo 50 qubits.