Articulo de referencia

Computación cuántica de silicio

Silicon Quantum Computing Pty Ltd (SQC) es una empresa de computación cuántica con sede en Sídney , Australia . La empresa desarrolla computadoras cuánticas y dispositivos cuánt...

Silicon Quantum Computing Pty Ltd (SQC) es una empresa de computación cuántica con sede en Sídney , Australia .

La empresa desarrolla computadoras cuánticas y dispositivos cuánticos analógicos que utilizan átomos de fósforo fabricados dentro del silicio [ 1 ] mediante microscopios de efecto túnel de barrido , un enfoque dentro del campo de los cúbits de espín .

A diferencia de otras compañías dentro de la modalidad de cúbits de espín, SQC utiliza el espín nuclear de átomos de fósforo colocados [ 2 ] dentro de obleas de Si-28 isotópicamente puras para la computación cuántica. Los átomos utilizados como cúbits han demostrado indicadores de rendimiento favorables, tales como largos tiempos de coherencia [ 3 ] y ruido sesgado. [ 4 ]

Historia

SQC fue fundada por Michelle Simmons en 2017. [ 5 ] Es reconocida por sus contribuciones fundamentales [ 6 ] al campo de la electrónica atómica. La empresa está presidida por Simon Segars [ 7 ] , ex director ejecutivo (CEO) de ARM Holdings PLC.

En el momento de su constitución, la empresa recaudó 83 millones de dólares australianos del Gobierno Federal Australiano , el Gobierno de Nueva Gales del Sur , la Universidad de Nueva Gales del Sur , Telstra y el Commonwealth Bank of Australia . [ 8 ]

Fabricación y tecnología

SQC utiliza átomos de fósforo colocados con precisión dentro de silicio puro (Si-28) [ 9 ] [ 1 ] para crear cúbits . La empresa fabrica sus propios chips de computación cuántica ( QPU ) con precisión subnanométrica (a nivel atómico) en su sede de Sídney. [ 10 ]

El grupo de investigación de Simmons, antes de la incorporación de SQC, creó el primer transistor de átomo único en 2012. [ 11 ] SQC creó el transistor de átomo 3D en 2019 [ 12 ] y un circuito integrado hecho con precisión atómica en 2022. [ 13 ]

El algoritmo de Grover es uno de los dos algoritmos cuánticos fundamentales (junto con el algoritmo de Shor ). El algoritmo de Grover se ejecuta cuadráticamente más rápido que el mejor algoritmo clásico posible para la misma tarea, una búsqueda lineal , por lo que tiene una relevancia comercial significativa para problemas de optimización. En 2025, SQC anunció los resultados de la ejecución del algoritmo de Grover en uno de sus sistemas de computación cuántica, alcanzando el 98,87 % [ 14 ] del máximo teórico. Este resultado se logró sin corrección de errores. [ 15 ]

Productos

SQC fabrica tres productos. Dos procesadores de aplicación específica dentro de la familia de procesadores analógicos cuánticos [ 16 ] y una serie de computadoras cuánticas.

En agosto de 2025, el Ministerio de Defensa australiano anunció la compra de un procesador QML [ 17 ] para ser alojado en sus instalaciones dentro de su entorno de datos.

Véase también

Referencias

  1. 1 2 Schofield, SR; Curson, NJ; Simmons, MY; Rueß, FJ; Hallam, T.; Oberbeck, L.; Clark, RG (2003-09-25). "Colocación atómicamente precisa de dopantes individuales en Si" . Physical Review Letters . 91 (13) 136104. arXiv : cond-mat/0307599 . Bibcode : 2003PhRvL..91m6104S . doi : 10.1103/PhysRevLett.91.136104 . PMID 14525322 . 
  2. Kranz, Ludwik; Gorman, Samuel Keith; Thorgrimsson, Brandur; He, Yu; Keith, Daniel; Keizer, Joris Gerhard; Simmons, Michelle Yvonne (2020). "Aprovechamiento de un entorno monocristalino para minimizar el ruido de carga en cúbits de silicio" . Advanced Materials . 32 (40) 2003361. doi : 10.1002/adma.202003361 . ISSN 1521-4095 . 
  3. Reiner, J.; Chung, Y.; Misha, SH; Lehner, C.; Moehle, C.; Poulos, D.; Monir, S.; Charde, KJ; Macha, P.; Kranz, L.; Thorvaldson, I.; Thorgrimsson, B.; Keith, D.; Hsueh, YL; Rahman, R. (2024). "Inicialización y control de alta fidelidad de espines electrónicos y nucleares en un registro de cuatro cúbits" . Nature Nanotechnology . 19 (5): 605– 611. doi : 10.1038/s41565-023-01596-9 . ISSN 1748-3395 . PMC 11106007 .  
  4. Kranz, Ludwik; Gorman, Samuel Keith; Thorgrimsson, Brandur; He, Yu; Keith, Daniel; Keizer, Joris Gerhard; Simmons, Michelle Yvonne (2020). "Aprovechamiento de un entorno monocristalino para minimizar el ruido de carga en cúbits de silicio" . Advanced Materials . 32 (40) 2003361. doi : 10.1002/adma.202003361 . ISSN 1521-4095 . 
  5. "Australia consigue una empresa de computación cuántica" . Information Age . Consultado el 9 de junio de 2025 .
  6. Dargan, James (19 de octubre de 2023). "Michelle Simmons, australiana del año 2018, gana el máximo premio científico del Primer Ministro por su labor pionera en computación cuántica en electrónica atómica" . The Quantum Insider . Consultado el 9 de junio de 2025 .
  7. "Página de detalles de miembros | Royal Society" . royalsociety.org . Consultado el 9 de junio de 2025 .
  8. "UNSW se une al gobierno y a las empresas para mantener la tecnología de computación cuántica en Australia" . Australian Financial Review . 22 de agosto de 2017. Consultado el 9 de junio de 2025 .
  9. "Silex y Silicon Quantum Computing lanzan proyecto de enriquecimiento de silicio para computación cuántica" . HPCwire . Consultado el 9 de junio de 2025 .
  10. "Científicos emulan la naturaleza en un salto cuántico hacia las computadoras del futuro" . Sitios de la UNSW . Consultado el 28 de agosto de 2025 .
  11. ^ Fuechsle, Martín; Miwa, Jill A.; Mahapatra, Suddhasatta; Ryu, Hoon; Lee, Sunhee; Warschkow, Oliver; Hollenberg, Lloyd CL; Klimeck, Gerhard; Simmons, Michelle Y. (19 de febrero de 2012). "Un transistor de un solo átomo" . Nanotecnología de la naturaleza . 7 (4): 242– 246. Bibcode : 2012NatNa...7..242F . doi : 10.1038/nnano.2012.21 . ISSN 1748-3395 . PMID 22343383 .  
  12. Koch, Matthias; Keizer, Joris G.; Pakkiam, Prasanna; Keith, Daniel; House, Matthew G.; Peretz, Eldad; Simmons, Michelle Y. (2019-01-07). "Lectura de espín en cúbits atómicos en un transistor tridimensional totalmente epitaxial" . Nature Nanotechnology . 14 (2): 137– 140. Bibcode : 2019NatNa..14..137K . doi : 10.1038/s41565-018-0338-1 . hdl : 1959.4/unsworks_63403 . ISSN 1748-3395 . PMID 30617309 .  
  13. Kiczynski, M.; Gorman, SK; Geng, H.; Donnelly, MB; Chung, Y.; He, Y.; Keizer, JG; Simmons, MY (2022-06-22). "Ingeniería de estados topológicos en puntos cuánticos semiconductores basados ​​en átomos" . Nature . 606 (7915): 694– 699. Bibcode : 2022Natur.606..694K . doi : 10.1038/ s41586-022-04706-0 . ISSN 1476-4687 . PMC 9217742. PMID 35732762 .   
  14. Thorvaldson, I.; Poulos, D.; Moehle, CM; Misha, SH; Edlbauer, H.; Reiner, J.; Geng, H.; Voisin, B.; Jones, MT; Donnelly, MB; Peña, LF; Hill, CD; Myers, CR; Keizer, JG; Chung, Y. (2025-02-20). "El algoritmo de Grover en un procesador de silicio de cuatro cúbits por encima del umbral de tolerancia a fallos" . Nature Nanotechnology . 20 (4): 472– 477. doi : 10.1038/s41565-024-01853-5 . ISSN 1748-3395 . PMC 12014505 .  
  15. Abdel-Kareem, Mohamed (22 de febrero de 2025). "La computación cuántica en silicio demuestra una precisión del 98,9 % en la ejecución del algoritmo de Grover utilizando cúbits con átomos de fósforo colocados en silicio" . Quantum Computing Report . Consultado el 25 de junio de 2025 .
  16. Trivedi, Rahul; Franco Rubio, Adrian; Cirac, J. Ignacio (2024-08-02). "Ventaja cuántica y estabilidad frente a errores en simuladores cuánticos analógicos" . Nature Communications . 15 (1): 6507. doi : 10.1038/s41467-024-50750-x . ISSN 2041-1723 . PMC 11297267 .  
  17. "El Ministerio de Defensa apoya la innovación local de próxima generación" . Gobierno australiano: Defensa . 25 de agosto de 2025.
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