Chip nhỏ hơn sợi tóc 100 lần có thể giúp mở rộng điện toán lượng tử

Các nhà nghiên cứu đã phát triển một chip điều biến pha quang học nhỏ hơn gần 100 lần so với sợi tóc người, có thể đóng vai trò then chốt trong việc mở rộng quy mô máy tính lượng tử để xử lý số lượng qubit khổng lồ. Khác với phần cứng cồng kềnh và tùy chỉnh truyền thống, thiết bị này được sản xuất bằng quy trình chế tạo bán dẫn CMOS tiêu chuẩn phổ biến trong các thiết bị điện tử hàng ngày. Bộ điều biến hoạt động thông qua các dao động tần số vi sóng lên đến hàng tỷ lần mỗi giây, cho phép kiểm soát chính xác pha ánh sáng laser và tạo ra các tần số mới một cách hiệu quả — những khả năng thiết yếu cho các kiến trúc máy tính lượng tử như hệ thống ion bị bẫy và nguyên tử trung hòa bị bẫy. Các công nghệ dịch tần số hiện tại có kích thước lớn, tiêu thụ nhiều năng lượng và không thực tế để mở rộng đến hàng trăm nghìn kênh quang học mà các máy lượng tử tương lai sẽ cần. Bộ điều biến mới giải quyết những vấn đề này bằng cách tiêu thụ ít năng lượng vi sóng hơn khoảng 80 lần so với nhiều bộ điều biến thương mại, sinh nhiệt ít hơn và cho phép nhiều thiết bị được tích hợp cạnh nhau trên cùng một chip. Đột phá này tận dụng khả năng mở rộng của quy trình chế tạo CMOS, có tiềm năng cho phép sản xuất hàng loạt hàng nghìn hoặc hàng triệu thiết bị quang tử giống hệt nhau.