Она содержит все основные компоненты классического компьютерного чипа, но в квантовом масштабе. Авторы шли к этому открытию девять лет.
Квантовая схема разработана специалистами из Университета Нового Южного Уэльса (UNSW) и стартапом Silicon Quantum Computing (SQC). Она состоит из 10 углеродных точек с шестью затворами, регулирующими поток электронов внутри контура. Чтобы разместить квантовые точки с субнанометровой точностью, исследователи использовали устройство собственной разработки: сканирующий туннельный микроскоп.
Расположение атомов углерода в новой схеме имитирует строение молекулы полиацетилена — это соединение состоит из повторяющейся цепочки атомов углерода и водорода с одинарными и двойными связями между ними. Его структура хорошо известна, поэтому модель можно было использовать для проверки процессора.
Пропуская через цепь электрический ток, исследователи убедились, что их искусственная имитация соответствует характеристикам природной молекулы полиацетилена.
«Большинство других архитектур квантовых вычислений не имеют возможности конструировать атомарные модели с субнанометровой точностью и не допускают такого близкого расположения элементов. С помощью этой разработки мы сможем изучать более сложные молекулы, имитируя реальные физические системы», — рассказала профессор Мишель Симмонс, главный автор исследования.
Квантовую цепь австралийских ученых можно использовать для разработки новых материалов, лекарств и катализаторов. В настоящий момент 10-атомная версия «работает на пределе своих возможностей», и потому ученые планируют построить 20-атомный вариант, который «позволит моделировать еще более сложные физические процессы».