Первый молекулярный кубит: прорыв в квантовых вычислениях

Немецкая компания NVision создала первый молекулярный кубит, которым можно управлять индивидуально; результат опубликован в журнале Nature

Новый кубит основан на специально разработанных молекулах-карбенах, которые могут взаимодействовать со светом. Чтобы их подобрать, на компьютере оценили более 150 молекул-кандидатов, а 40 из них синтезировали в лаборатории. Полученная система способна напрямую связываться с фотонами — частицами света.

Главное в разработке — теперь можно управлять спином, то есть магнитным состоянием, каждой молекулы по отдельности. Ранее это было невозможно, что не позволяло использовать молекулярные спины в качестве полноценных кубитов. Теперь же молекулярные кубиты можно наносить в виде тонких плёнок прямо на фотонные чипы — подобно тому, как это делают с материалами для OLED-дисплеев.

В NVision собираются наносить кубиты на фотонные чипы из ниобата лития, которые делает компания HyperLight; первые опытные образцы ожидаются в четвёртом квартале 2026 года. По словам компаний, так откроется путь к квантовым компьютерам с миллионами кубитов на чипах, которые можно выпускать на обычных заводах. В NVision рассчитывают к 2030 году разместить на чипе тысячу логических, устойчивых к ошибкам кубитов в формате, пригодном для центров обработки данных.

В отличие от традиционных квантовых архитектур, где кубиты должны находиться близко друг к другу, новая система использует оптические связи — это позволяет избежать помех и сложностей с управлением. Кубиты работают при температуре от 2 до 4 кельвинов (около −270 °C) и излучают фотоны на точных оптических частотах, что даёт возможность создавать квантовую запутанность как внутри чипа, так и между чипами. Система выдерживает потерю до 70% фотонов, поэтому ей хватает обычной кремниевой фотоники и не нужна особая оптика со сверхнизкими потерями.

Ранее по теме: Прорыв в квантовых компьютерах: новый кубит в 100 раз реже ошибается

Источник: EurekAlert!