Foto: Københavns Universitet

forskning

Ny chip kan simultant styre flere spin-qubits på samme kvantechip

At kunne kontrollere mange af de basale hukommelsesenheder, de såkaldte qubits, på samme tid, er afgørende for en funktionel kvantecomputer. Nu har forskere fra Københavns Universitet har skabt en chip, der løser den forhindring.

Hvad er problemet?

En af de store hovedpiner i det globale maraton om at bygge en stor, funktionel kvantecomputer er, hvordan man kontrollerer mange af de basale hukommelsesenheder, de såkaldte qubits, på samme tid. Udfordringen er, at styringen af én qubit typisk bliver negativt påvirket, når man samtidig tilfører elektriske kontrolpulser til en anden qubit.

Hvad har været jeres fokus?

Rundt om i verden bliver der forsket i qubits baseret på forskellige teknologier. Vi fokuserer på halvleder-qubits – såkaldte spin-qubits. Groft sagt består spin-qubits af elektronspin, der er fanget i halvledende nanopartikler kaldet kvanteprikker, som gør, at man kan styre spin-tilstandene og sammenfiltre dem med hinanden. Spin-qubits har den fordel, at de kan bevare kvantetilstanden i lang tid. Det gør, at de potentielt kan lave hurtigere og mere fejlfri beregninger end andre typer platforme. Og så er de så ekstremt små, at man kan klemme mange flere af dem sammen på en chip, end man kan med andre slags qubits. Jo flere qubits, desto større regnekraft får computeren.

Hvad kan jeres chip?

Vi har nogle ret gode qubits, så ’the name of the game’ er at få dem forbundet i kredsløb, der dels kan styre mange qubits og samtidig er komplekse nok til at kunne rette fejl i kvanteberegningerne. Dér, hvor forskningen inden for spin-qubits er nået til, er kredsløb med rækker af 2x2 eller 3x3 qubits. Problemet er, at man kun kan håndtere dem én ad gangen. Det nye og virkelig vigtige ved vores chip, som er fremstillet af det halvledende stof galliumarsenid og på størrelse med en bakterie, er, at vi kan betjene og måle fire qubits på samme tid. Det har man aldrig demonstreret før med spin-qubits – og heller ikke med mange andre typer qubits.

Hvad er næste udfordring?

Lige nu er en af de væsentligste udfordringer, at chippens 48 kontrolelektroder skal tunes manuelt og løbende holdes tunet på trods af støj fra omgivelserne, hvilket er en uhyre svær opgave for et menneske. Derfor er vi ved at se på, hvordan vi kan bruge optimeringsalgoritmer og machine learning til at automatisere tuningen.

Anasua Chatterjee og Federico Fedele, der er kvantefysikere fra Niels Bohr Instituttet på Københavns Universitet, står bag ”Simultaneous Operations in a Two-Dimensional Array of Singlet-Triplet Qubits”.


Læs også...

På få minutter komponerede Ole Tange en PROSA-slagsang med tekst fra ChatGPT, og med musik, sang, beats og kor fra Udio.com. "Det fungerer, det er…

Natasha Friis Saxberg er en af de mest markante stemmer, når det handler om at sætte dagsordener inden for it og tech herhjemme. Hun er direktør for…

Selvom Anna igen og igen fortalte sine ledere, at den kode, hun og kollegerne arbejdede med, ikke var god nok, blev der ikke lyttet – men der blev…

Dagligt hører vi om nye hackerangreb, og frygten for, at store angreb kan lægge vores samfund ned, bliver mere og mere reel. Nye it-sikkerhedsregler…

I år har 5.187 personer søgt ind på en it-uddannelse via kvote 2. Det er 10 pct. flere end i 2023.

Den to-årige overenskomst for ansatte i staten er endelig forhandlet på plads for de enkelte organisationer. For ansatte på PROSAs overenskomst…

33-årige Ahmed Zewain drømte om at blive astronom eller astrofysiker, men i dag laver han AI-algoritmer. Han er god til matematik – ikke sådan…

Det er en leg at kode for Simon Moe Sørensen – men det er ikke nok, at du laver verdens flotteste kode, hvis du gerne vil være en succesfuld data…

Politisk rådgiver og talnørd hos PROSA, Ole Tange, giver her en hurtigt introduktion til kryptering.

Musk sagsøger ChatGPT, Instagram mest downloadede app, Netcompany-sagen ruller videre, flere får terapi af chatbots, Apple får kæmpebøde fra Vestager,…