Сверхпроводящий транзистор заменяет тысячи кабелей в квантовом компьютере. Финский стартап S-Transistors разработал новую элементную базу, которая позволяет разместить управляющую электронику внутри криостата, рядом с кубитами. Это решает главную проблему масштабирования — энергозатратную связь квантового процессора с внешним оборудованием. Первый продукт, мультиплексор на сверхпроводящих транзисторах, уже готовится к поставкам.
Компания занимается разработкой сверхпроводящих транзисторов — устройств, которые сочетают свойства обычных транзисторов и сверхпроводников. Это дает и вычислительную мощность, и крайне низкое энергопотребление. На базе этих элементов S-Transistors планирует создавать так называемые квантовые материнские платы — компактные и энергоэффективные решения для управления большими квантовыми компьютерами в криогенных условиях.
Сейчас основное ограничение для масштабирования сверхпроводящих квантовых процессоров — это способ управления ими. Каждый кубит соединен отдельным кабелем с электроникой, которая работает при комнатной температуре. Это дорого, громоздко и требует много энергии. Разместить управляющую электронику рядом с процессором, внутри криостата, мешает выделение тепла: обычные чипы при низких температурах либо неэффективны, либо слишком энергозатратны.
Сверхпроводящие транзисторы, по замыслу разработчиков, решают эту проблему. Они работают при температурах в милликельвинах, потребляют почти нулевую энергию и при этом достаточно быстры.
Первый продукт компании — мультиплексор на основе таких транзисторов. Он подключается к существующим криогенным установкам и упрощает тестирование квантовых устройств. Поставки первым клиентам намечены в течение года. В перспективе это шаг к полноценной квантовой материнской плате, которая могла бы управлять массивами из сотен тысяч кубитов.
Технология может пригодиться не только в квантовых вычислениях, но и в космической электронике, детекторах частиц или высокопроизводительных классических системах. Однако сейчас внимание именно на криогенном управлении для квантовых процессоров.
Читайте также:
Голографический принтер печатает сложные 3D-объекты за 7,5 секунды