ΤΟΚΙΟ, 20 Φεβρουαρίου 2024 – (JCN Newswire) – Η Fujitsu ανακοίνωσε σήμερα μια συνεργασία με την QuTech (1) για την ανάπτυξη των πρώτων κρυογονικών ηλεκτρονικών κυκλωμάτων στον κόσμο για τον έλεγχο κβαντικών δυαδικών ψηφίων με βάση το διαμάντι. Επιτρέποντας τη βολική λειτουργία τόσο των qubits όσο και των ηλεκτρονικών ελέγχου σε ένα συμπαγές κρυογονικό ψυγείο, η νέα τεχνική αντιμετωπίζει το «στενό σημείο καλωδίωσης» στα qubits ψύξης διατηρώντας παράλληλα υψηλή ποιότητα απόδοσης, σηματοδοτώντας ένα σημαντικό ορόσημο προς την υλοποίηση κβαντικών υπολογιστών μεγαλύτερης κλίμακας.

Η QuTech θα παρουσιάσει τα αποτελέσματα του κοινού ερευνητικού έργου με τη Fujitsu στο "International Conference on Solid State Device Circuits ISSCC 2024 (IEEE International Solid-State Circuits Conference 2024)," ένα από τα μεγαλύτερα συνέδρια για την τεχνολογία ημιαγωγών που θα πραγματοποιηθεί στο Σαν Φρανσίσκο , ΗΠΑ, από τις 18 Φεβρουαρίου 2024 έως την Πέμπτη 22 Φεβρουαρίου.

Ιστορικό

Τα Qubits χρησιμοποιούν εξαιρετικά εύθραυστα κβαντικά εφέ που διαταράσσονται από διάφορες επιρροές, συμπεριλαμβανομένης της μικρότερης ποσότητας θερμότητας. Η διαρροή θερμότητας στους κβαντικούς υπολογιστές θα κατέστρεφε αμέσως τις πληροφορίες που διατηρούσε ένα qubit, καθιστώντας οποιονδήποτε κβαντικό υπολογιστή αναξιόπιστο και μη χρησιμοποιήσιμο. Για να διασφαλιστεί η ακριβής λειτουργία, τα qubits πρέπει να ψύχονται στις πιο χαμηλές δυνατές θερμοκρασίες, κοντά στο απόλυτο μηδέν Kelvin (-273°C).

Η ακριβής λειτουργία των ηλεκτρονικών κυκλωμάτων που ελέγχουν το qubit αντιπροσωπεύει μια συνεχή πρόκληση και οι συμβατικές μέθοδοι για να διατηρούνται αρκετά κρύα τα qubit απαιτούν ένα μικρό κρυογονικό ψυγείο, όπου τα qubits συνδέονται με καλώδια με τα ηλεκτρονικά έξω από το ψυγείο. Ωστόσο, τα καλώδια μεταξύ των κρύων qubits και του Τα ηλεκτρονικά σε θερμοκρασία δωματίου επηρεάζουν σημαντικά την αξιοπιστία, την κατασκευή και το μέγεθος των κβαντικών υπολογιστών.

Για να αντιμετωπιστεί αυτό, η Fujitsu σε συνεργασία με ερευνητές και μηχανικούς στην QuTech - μια συνεργασία μεταξύ του TU Delft και της TNO - ανέπτυξε μια νέα τεχνική αξιοποιώντας την τεχνογνωσία της QuTech στην τεχνολογία κρυογονικών ολοκληρωμένων κυκλωμάτων ημιαγωγών (κύκλωμα cryo-CMOS) και το qubit περιστροφής διαμαντιού, που είναι περισσότερο ανθεκτικό σε διαταραχές θερμότητας, για να οδηγεί με επιτυχία ένα qubit περιστροφής διαμαντιού χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα cryo-CMOS εγκατεστημένο σε ένα κρυογονικό ψυγείο. Η νέα τεχνολογία επιτρέπει την εγκατάσταση ενός κυκλώματος cryo-CMOS στην ίδια θερμοκρασία με ένα qubit spin διαμαντιού (4 Kelvin), το οποίο μπορεί να απλοποιήσει την καλωδίωση και να οδηγήσει στην κατασκευή ολοκληρωμένων κβαντικών υπολογιστών υψηλής απόδοσης μεγάλης κλίμακας.

Νέα τεχνολογία ψύξης ηλεκτρονικών

Η Fujitsu σε συνεργασία με την QuTech ανέπτυξε μια νέα τεχνολογία που ψύχει ολόκληρο τον κβαντικό υπολογιστή και όχι μόνο τα qubits. Αξιοποιώντας την τεχνολογία κυκλώματος cryo-CMOS, η Fujitsu μαζί με την QuTech σχεδίασαν ένα κύκλωμα εφαρμογής μαγνητικού πεδίου και ένα κύκλωμα οδήγησης μικροκυμάτων απαραίτητο για την οδήγηση ενός qubit περιστροφής διαμαντιού στα 4 Kelvin. Οδηγώντας αυτό το κύκλωμα εφαρμογής μαγνητικού πεδίου και το κύκλωμα οδήγησης μικροκυμάτων στο ίδιο κρυογονικό ψυγείο με το qubit, η Fujitsu και η QuTech δημιούργησαν με επιτυχία ένα μαγνητικό πεδίο και μικροκύματα αρκετά ισχυρά για να οδηγήσουν το qubit περιστροφής διαμαντιού.

Η νέα τεχνολογία απλοποιεί την καλωδίωση και μπορεί κάποια μέρα να συμβάλει στην υλοποίηση ολοκληρωμένων κβαντικών υπολογιστών υψηλής απόδοσης μεγάλης κλίμακας.

Ο Fabio Sebastiano, επικεφαλής ερευνητής, QuTech, εξηγεί: «Στο σχεδιασμό ηλεκτρικών συστημάτων, υπάρχει πάντα μια ισορροπία μεταξύ απόδοσης και ισχύος: η αύξηση του ενός σημαίνει μείωση του άλλου. Η πρόκληση μας είναι η απόκτηση υψηλών επιδόσεων, χωρίς να περιορίζουμε την κατανάλωση ενέργειας.» Ο Masoud Babaie, κύριος ερευνητής, QuTech προσθέτει: «Αυτό είναι ζωτικής σημασίας, καθώς η υπερβολική ισχύς θα μπορούσε να υπερθερμάνει το κρυογονικό ψυγείο που χρησιμοποιείται για να διατηρεί το σύστημα σε χαμηλή θερμοκρασία. Χρησιμοποιήσαμε συγκεκριμένους κρυογονικούς ηλεκτρονικούς ελεγκτές (cryo-CMOS ελεγκτές) για να μειώσουμε το μποτιλιάρισμα της διασύνδεσης: τώρα χρειαζόμαστε λιγότερα καλώδια για να εισέλθουμε στο κρυογονικό ψυγείο, γεγονός που ενισχύει σημαντικά την επεκτασιμότητα ολόκληρου του κβαντικού υπολογιστή».

Ο Δρ. Shintaro Sato, Συνεργάτης, SVP & Επικεφαλής του Κβαντικού Εργαστηρίου της Fujitsu Research, Fujitsu Limited, εξηγεί: «Η καλωδίωση μεταξύ κυκλωμάτων ελέγχου και qubits είναι ένα κοινό πρόβλημα στη διαδικασία της κλιμάκωσης των κβαντικών υπολογιστών. Τα αποτελέσματα της κοινής μας έρευνας υπογραμμίζουν τις δυνατότητες της τεχνολογίας cryo-CMOS για qubits περιστροφής διαμαντιού για να ξεπεραστεί αυτό το εμπόδιο. Αναμένουμε ότι η νέα τεχνολογία θα μας επιτρέψει να επιτύχουμε την υψηλή επεκτασιμότητα που αναμένεται στους κβαντικούς υπολογιστές που χρησιμοποιούν qubits περιστροφής διαμαντιού».

Μελλοντικά σχέδια

Πραγματοποιώντας κρυογονικά ηλεκτρονικά κυκλώματα για τον έλεγχο κβαντικών δυαδικών ψηφίων με βάση το διαμάντι, η νέα τεχνολογία που αναπτύχθηκε σηματοδοτεί ένα σημαντικό βήμα προς την υλοποίηση κβαντικών υπολογιστών μεγάλης κλίμακας. Προχωρώντας προς τα εμπρός, η Fujitsu και η QuTech θα βελτιώσουν περαιτέρω τη νέα τεχνολογία, συμπεριλαμβανομένης της επέκτασης από λειτουργία 1-qubit σε λειτουργίες 2-qubit, υλοποίηση της λειτουργίας ανάγνωσης qubit και κλιμάκωση σε μεγαλύτερους κβαντικούς επεξεργαστές.

[1]QuTech:Το QuTech είναι ένα ερευνητικό ινστιτούτο με γνώμονα την αποστολή του Τεχνολογικού Πανεπιστημίου του Ντελφτ (TU Delft) και του Ολλανδικού Οργανισμού Εφαρμοσμένης Επιστημονικής Έρευνας (TNO). Μαζί, εργάζονται σε μια ριζικά νέα τεχνολογία με δυνατότητες που αλλάζουν τον κόσμο. Η αποστολή τους: να αναπτύξουν επεκτάσιμα πρωτότυπα ενός κβαντικού υπολογιστή και ενός εγγενώς ασφαλούς κβαντικού Διαδικτύου, με βάση τους θεμελιώδεις νόμους της κβαντικής μηχανικής.

Σχετικά με το Fujitsu

Σκοπός της Fujitsu είναι να κάνει τον κόσμο πιο βιώσιμο χτίζοντας εμπιστοσύνη στην κοινωνία μέσω της καινοτομίας. Ως ο επιλεγμένος συνεργάτης ψηφιακού μετασχηματισμού για πελάτες σε περισσότερες από 100 χώρες, οι 124,000 υπάλληλοί μας εργάζονται για να επιλύσουν μερικές από τις μεγαλύτερες προκλήσεις που αντιμετωπίζει η ανθρωπότητα. Η γκάμα των υπηρεσιών και των λύσεών μας βασίζεται σε πέντε βασικές τεχνολογίες: Υπολογιστές, Δίκτυα, AI, Δεδομένα και Ασφάλεια και Συγκλίνουσες Τεχνολογίες, τις οποίες συγκεντρώνουμε για να προσφέρουμε μετασχηματισμό βιωσιμότητας. Η Fujitsu Limited (TSE:6702) ανέφερε ενοποιημένα έσοδα 3.7 τρισεκατομμυρίων γιεν (28 δισεκατομμύρια δολάρια ΗΠΑ) για το οικονομικό έτος που έληξε στις 31 Μαρτίου 2023 και παραμένει η κορυφαία εταιρεία ψηφιακών υπηρεσιών στην Ιαπωνία σε μερίδιο αγοράς. Μάθετε περισσότερα: www.fujitsu.com.

Πατήστε Επαφές
Fujitsu Limited
Τμήμα Δημοσίων Σχέσεων και Επενδυτών
Ερωτήσεις

• SEO Powered Content & PR Distribution. Ενισχύστε σήμερα.
• PlatoData.Network Vertical Generative Ai. Ενδυναμώστε τον εαυτό σας. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoAiStream. Web3 Intelligence. Ενισχύθηκε η γνώση. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoESG. Ανθρακας, Cleantech, Ενέργεια, Περιβάλλον, Ηλιακός, Διαχείριση των αποβλήτων. Πρόσβαση εδώ.
• PlatoHealth. Ευφυΐα βιοτεχνολογίας και κλινικών δοκιμών. Πρόσβαση εδώ.
• πηγή: https://www.jcnnewswire.com/pressrelease/89051/3/