Американські вчені створили інноваційний чип для квантових комп’ютерів, який допоможе у пошуку темної матерії

Дослідники з Центру плазмової науки та термоядерного синтезу MIT розробили новий надпровідниковий випрямляч на основі надпровідникового діода (SD). Пристрій спрощує передачу постійного струму до класичних і квантових суперкомп’ютерів, що працюють на надпровідниках. Це технологічне рішення допоможе не лише підвищити енергоефективність дата-центрів та обчислювальних систем майбутнього, але й сприятиме пошукам темної матерії у дослідницьких установах на кшталт CERN.

Сучасні комп’ютери на основі кремнію споживають багато енергії, значна частина якої втрачається у вигляді тепла. Надпровідникові електронні компоненти теоретично дають змогу уникнути таких втрат, однак для їхньої стабільної роботи потрібні наднизькі температури та складна система проводки між різними температурними зонами.

Команда MIT, яку очолює Джагадіш Мудера, запропонувала випрямляч на основі чотирьох надпровідникових діодів, який може здійснювати перетворення змінного струму (AC) у постійний (DC) на одному чипі — прямо при кріогенних температурах. Це дозволяє зменшити кількість дротів і, відповідно, тепловий та електромагнітний шум у квантових системах. Менше шуму — більше стабільності кубітів, тобто кращі перспективи для розвитку квантових комп’ютерів.

Ця технологія важлива і для експериментів із пошуку темної матерії, де надпровідникові логічні кола вже використовують у таких установах, як CERN та LUX-ZEPLIN. Результати дослідження, опубліковані у журналі Nature Electronics, демонструють реальний крок до надпотужних, енергоефективних суперкомп’ютерів на основі надпровідників і нового покоління квантових обчислень.