Quantum Computing未来面临的许多挑战之一是可扩展性。虽然研究人员预测量子计算机需要运行数十万个Qubits，但电流量子计算机仍然在双数Qubits上工作。
当前的状态和趋势在实现的Qubits数量中。使用的图像礼貌Edoardo Charbon.
悉尼大学的研究人员与微软合作现已制定了一种技术，他们认为将允许衡量量子计算机的缩放。
对量子可扩展性的挑战
量子可伸缩性在很大程度上受阻由两个冲突的约束。
第一个约束是为了操纵控制信号的Qubits，当代架构需要通过外部电路单独控制每个量程。这些控制信号由经典非量子 - 电子产品产生。雷竞技最新app
第二个约束是，量子计算机必须保持在低温温度（近绝对零），以在量子力学世界中的确定性地表现。
典型的量子计算机框图与温度。请注意，4K是室温。使用的图像礼貌Edoardo Charbon.
这是出现基本不兼容的地方：必须使用经典电子设备来单独控制Qubits，但Qubits必须在近绝对零处运行。雷竞技最新app低温环境中的古典电子雷竞技最新app仍在他们的婴儿期间。相反，量子计算机的设计人员在室温下操作经典电子，并使用长的笨重电缆接口两者。雷竞技最新app
这是一个限制量子计算机可扩展性的大因素。事实上，最近需要的研究实验200宽带同轴电缆，45个微波循环器，以及室温电子设备的机架只能控制53 QUBITS雷竞技最新app。研究人员如何采取下一步来控制数千个Qubits？
低温CMOS IC控制数千个Qubits
超过四年，悉尼大学的研究人员一直在解决这个问题的解决方案并拥有本周宣布有前途的发展。
它们的解决方案是消除经典量子电子之间的距离和温差。雷竞技最新app他们通过开发基于CMOS的Qubit控制IC来实现这一目标，该IC旨在在低温温度下运行，降至100 mk。
单个IC能够控制数千个Qubits，同时仅需要两根线作为输入，消除了传统量子计算机所需的大量基础设施。
稀释冰箱中的低温IC。图片使用的礼貌悉尼大学
随着可扩展性的增加，这种解决方案 - 将经典电子更接近量子电子器件 - 具有降低功耗和上升速度的增加的益处。雷竞技最新app
Cryo-CMOS芯片结合了模拟和数字
如研究人员发表的文章在自然， 这Cryo-CMOS芯片由一致的数字和模拟块组成。数字电路块用于通信，存储器（以128位寄存器的形式），以及通过由大约100,000个晶体管组成的有限状态机的芯片的自主操作。本节还包含可配置的环形振荡器。
IC的平面图。使用的图像礼貌Pauka等人。
在模拟侧是充电锁定快速栅极（CLFG）单元，它使用开关电容技术工作，为控制QUBITS产生所需的动态和静态电压。CLFG块利用基于开关的技术在低温温度下利用设备的低泄漏，从而根据需要产生和移动电荷。
悉尼研究人员与微软合作期待芯片不会留在学术界，但将完全制造。IC建于28米全耗尽的绝缘技术。
更靠近量子未来
谈到项目的未来，首脑研究员大卫雷利说，“我们刚刚开始这一新的量子创新浪潮。”他继续，“关于合作伙伴的伟大事物是我们不只是发布纸张并继续前进。我们现在可以继续蓝图来实现产业规模的量子技术。”
