Физики объединили множество отдельных алмазных квантовых микрочипов при помощи фотонной интегральной схемы и изготовили 128-кубитный чип — наиболее крупное на сегодняшний день устройство такого типа. В дальнейшем подобные технологии могут стать основой для создания многокомпонентных квантовых вычислительных систем. Работа опубликована в журнале Nature.

Вместо того, чтобы связывать все кубиты в едином алмазном образце, авторы изготавливали множество отдельных модулей, а затем отобрали наиболее качественные элементы и связали их с помощью фотонной интегральной схемы — системы алюминий-нитридных (AlN) волноводов (обменных каналов) на сапфировой подложке. При помощи микроманипуляторов ученым удалось с требуемой точностью расположить модули в нужных местах схемы, соединив алмазные волноводы чипа с алюминий-нитридными волноводами на платформе.

В результате исследователи изготовили 128-канальный комбинированный чип из шестнадцати восьмиканальных алмазных модулей — наиболее крупное на данный момент устройство такого типа, и, таким образом, экспериментально продемонстрировали перспективность (в смысле увеличения числа кубитов) модульного подхода к созданию квантовых чипов. Авторы подчеркивают, что в дальнейших исследованиях (которые, вероятно, уже будут посвящены управлению множеством кубитов и их взаимодействиям) такая методика дает возможность подбирать и комбинировать в одной системе различные материалы, исходя из тех или иных их свойств.