Ученые из Университета Нового Южного Уэльса (Австралия) придумали способ обойти барьер, который сдерживал создание сверхмощных квантовых компьютеров.

Две команды исследователей создали два типа квантовых битов — кубитов — которые являются основными компонентами квантовых компьютеров, добившись точности квантовых процессов на уровне 99,99%. Они принципиально отличаются по своей конструкции, но служат одной цели.

Для квантовых вычислений необходимы биты с очень низкой частотой ошибок, поэтому ученые под руководством Эндрю Дзурака разработали искусственный атом, похожий своим устройством на кремниевый транзистор, используемый в бытовой электронике. В то же время команда Андреа Морелло сумела достигнуть предельного уровня производительности для атома фосфора, что соответствует приблизительно одной ошибке на каждые 10 тысяч квантовых операций.

Высокоточные операции и для естественных, и для искусственных кубитов стали возможны за счет их размещения внутри тонкого слоя специально очищенного кремния, содержащего только изотоп кремния-28. Этот изотоп совершенно немагнитен и, в отличие от природного кремния, никак не влияет на квантовые биты.

Следующим шагом для исследователей станет создание целых систем из высокоточных квантовых битов. Большие квантовые компьютеры, как ожидается, будут состоять из миллионов кубитов — как природных, так и искусственных атомов.