新しく発明されたデバイスが数千のキュービットを制御する

シドニー大学とマイクロソフト株式会社の科学者とエンジニアのチームが、量子コンピューティングに大きな影響を与える新しいデバイスを共同で開発しました。このシングルチップは、深宇宙よりも40倍冷たい温度で動作し、数千のキュービットの信号を制御することができます。これらのキュービットは、量子コンピュータの基本的な構成要素です。

結果は、Nature Electronicsに掲載されました。

チップの設計者は、シドニー大学とマイクロソフトのジョイントポジションにあるデイビッド・リーリー教授です。

「量子コンピューティングの潜在能力を実現するには、数千、または数百万のキュービットを操作する必要があります」とリーリー教授は述べました。

「現在、世界最大の量子コンピュータは、50個程度のキュービットで動作しています。この小規模さは、キュービットを制御する物理アーキテクチャの限界によるものです。私たちの新しいチップは、これらの限界を解消します。」

量子システム

効率的な量子システムの主な要件の1つは、キュービットが約0度、または-273.15度の温度で動作することです。この温度要件の理由は、キュービットが量子コンピュータが特殊なアプリケーションを実行するために必要な物質や光の特性を失わないようにするためです。

量子システムでは、多くの場合、ワイヤーが多数あるのは、電気信号の送受信に基づいて動作するからです。

リーリー教授は、ARC Centre for Engineered Quantum Systems (EQUS)のチーフインベスティゲーターでもあります。

「現在のマシンは、信号を制御するために美しい配線のアレイを作成します。つまり、逆さにした金メッキの鳥の巣やシャンデリアのように見えます。美しいですが、根本的に実用的ではありません。つまり、マシンを拡大して有用な計算を実行することができません。入出力のボトルネックがあります」とリーリー教授は述べました。

マイクロソフトのシニアハードウェアエンジニアであり、デバイスの共同発明者であるクシャル・ダス博士によれば、「私たちのデバイスはすべてのケーブルを排除します。2本のワイヤーで情報を入力として送信し、数千のキュービットの制御信号を生成できます。これは量子コンピューティングのすべてを変えます」。

マイクロソフト量子研究所

新しいチップは、シドニー大学にあるマイクロソフト量子研究所で発明されました。このパートナーシップにより、2つの異なる世界が技術的な課題に対する革新的なアプローチを生み出すことができます。

「量子コンピュータを構築することは、21世紀で最も挑戦的なエンジニアリングのタスクの1つです。これは、1つの国で1つの大学の研究室で小さなチームだけでは達成できないものです。マイクロソフトのようなグローバルテックジャイアントの規模が必要です」とリーリー教授は述べました。

「マイクロソフトとのパートナーシップを通じて、私たちは理論的なアーキテクチャを提案するだけでなく、実際にそれを構築しました。

「カスタムシリコンチップを設計し、それを量子システムに接続することでこれを実証しました。私は自信を持って、このチップは深宇宙の低温で動作する最も高度な集積回路であると言えるでしょう」とリーリー教授は述べました。

新しく開発されたチップは、暗号化、医療、AI、その他多くの分野で古典的なコンピュータでは解決できない問題を解決する能力を持つ、我々が手に入れることのできる最も革命的な技術の1つである量子コンピュータの進歩に大きな役割を果たす可能性があります。