Hardware voor kwantumcomputers

Wat is de belangrijkste reden dat van spinqubits in silicium wordt verwacht dat ze geschikt zijn voor grootschalige systemen?

  1. AZe werken bij kamertemperatuur, dus er is helemaal geen koeler nodig
  2. BHun qubits zijn fotonen, dus ze kunnen rechtstreeks over optische vezels ver weg worden gestuurd
  3. CElke qubit is klein, ongeveer enkele tientallen tot honderd nm, en mogelijk kunnen er veel worden geïntegreerd met behulp van CMOS-fabricagetechnologie en apparatuur voor 300 mm-wafers
Antwoord en toelichting tonen

Antwoord: C. Elke qubit is klein, ongeveer enkele tientallen tot honderd nm, en mogelijk kunnen er veel worden geïntegreerd met behulp van CMOS-fabricagetechnologie en apparatuur voor 300 mm-wafers

Een spinqubit in silicium sluit afzonderlijke elektronen op in kwantumdots die in het silicium worden gevormd door de spanningen op gate-elektroden, en gebruikt de richting van de spin van elk elektron als qubit. Elke qubit is ongeveer enkele tientallen tot honderd nm groot, veel kleiner dan een supergeleidende qubit van ongeveer enkele honderden µm, en de verwachting is dat de fijne patroonvorming van halfgeleiderfabs, productie op 300 mm-wafers en karakterisering op waferniveau kunnen worden toegepast. Ook werking bij relatief hoge temperaturen van rond 1 K is gerapporteerd, wat het mogelijk eenvoudiger maakt om besturingsschakelingen dichtbij te plaatsen. Daar staan als uitdagingen de spreiding tussen kwantumdots en de bedrading naar veel dicht op elkaar gepakte qubits tegenover.

Dit onderwerp oefenen Naar de onderwerppagina

Meer vragen over Hardware voor kwantumcomputers

  1. Waarom wordt voor spinqubits in silicium silicium gebruikt dat verrijkt is met de isotoop ²⁸Si (isotopisch gezuiverd silicium)?
  2. Welke beschrijving van fotonische kwantumcomputers, die fotonen als qubits gebruiken, is juist?
  3. Een geroteerde surface code met codeafstand d gebruikt voor één logische qubit d² fysieke dataqubits en d² − 1 fysieke meetqubits die op fouten controleren. Hoeveel fysieke qubits heeft één logische qubit nodig bij d = 15?
  4. Stel dat de logische foutkans p_L van een surface code kan worden benaderd als p_L ∝ (p/p_th)^((d+1)/2), met de fysieke foutkans p, de drempel p_th en de codeafstand d. Welke waarde ligt bij p = 0,1% en p_th = 1% het dichtst bij de verhouding van de logische foutkansen als d van 5 naar 9 wordt verhoogd (de waarde bij d = 5 gedeeld door de waarde bij d = 9)?
  5. Welke beschrijving van het type kwantumcomputer dat NISQ wordt genoemd, is juist?