Bộ khuếch đại siêu hiệu quả giảm 90% mức tiêu thụ điện năng của máy tính lượng tử

Các nhà nghiên cứu tại Đại học Công nghệ Chalmers đã phát triển một bộ khuếch đại mới cho máy tính lượng tử, giúp giảm tiêu thụ điện năng đến 90% so với các mẫu hiện có. Đột phá này giải quyết một thách thức quan trọng trong tính toán lượng tử—hiện tượng mất pha, xảy ra khi nhiệt và nhiễu điện từ từ các bộ khuếch đại làm gián đoạn trạng thái qubit trong quá trình đo lường. Bộ khuếch đại mới chỉ kích hoạt khi cần thiết, giảm đáng kể lượng nhiệt sinh ra và do đó giảm thiểu lỗi trong việc đọc qubit. Tiến bộ này có thể cho phép xây dựng các máy tính lượng tử lớn hơn, ổn định hơn với số lượng qubit tăng lên và hiệu suất tính toán được cải thiện. Điểm đổi mới chính nằm ở chức năng hoạt động theo xung của bộ khuếch đại, cho phép nó bật lên một cách ngắn gọn và chính xác để đọc tín hiệu qubit mà không cần sử dụng điện liên tục. Nhóm nghiên cứu đã vượt qua thách thức kích hoạt nhanh bằng cách triển khai hệ thống điều khiển thông minh sử dụng lập trình di truyền, giúp bộ khuếch đại phản hồi trong vòng 35 nanô giây. Bộ khuếch đại bán dẫn nhạy bén và ít nhiễu này đại diện cho thiết kế dựa trên transistor hiệu quả nhất hiện nay và được kỳ vọng sẽ giúp vượt qua một nút thắt kỹ thuật lớn trong việc mở rộng quy mô máy tính lượng tử.