Australiska forskare har åstadkommit vad experter beskriver som ett "showstopper"-genombrott inom kvantdatorer, vilket kan dramatiskt påskynda AI:s processkapacitet under de kommande åren.
Forskarteamet vid University of Sydney, lett av professor David Reilly, har utvecklat ett litet CMOS-"chiplet" som kan arbeta vid 100 millikelvin (strax över den absoluta nollpunkten) och samtidigt styra flera kiselbaserade spinnkubiter med endast mikrowatt i effektförbrukning. Detta löser en ingenjörsutmaning som länge ansetts oöverstiglig inom kvantteknik.
Innovationens betydelse ligger i möjligheten att placera styr-elektroniken mindre än en millimeter från själva kubiterna utan att störa deras känsliga kvanttillstånd. "Genom noggrann design visar vi att kubiterna knappt märker av att 100 000 transistorer slår om precis intill," förklarade Reilly, som beskrev framsteget som "slutet på en lång resa" efter ett decennium av utveckling.
Traditionella kvantdatorer kräver skrymmande externa styrsystem kopplade med täta ledningar, vilket skapat en flaskhals för skalbarheten. Genom att integrera styr-elektroniken direkt i ett kryogent anpassat CMOS-paket har det australiska teamet eliminerat denna begränsning och öppnat för kvantprocessorer med miljontals kubiter på ett enda chip.
Genombrottet bygger på kiselbaserade spinnkubiter, som är särskilt lovande tack vare sin kompatibilitet med befintlig halvledartillverkning. Till skillnad från andra kvantteknologier kan dessa kubiter tillverkas i stor skala med samma CMOS-processer som används i dagens smarttelefoner och datorer.
Konsekvenserna för artificiell intelligens är djupgående. Kvantdatorer med miljontals kubiter kan exponentiellt snabba upp träning av komplexa AI-modeller och möjliggöra helt nya algoritmklasser som är omöjliga på klassisk hårdvara. Detta kan leda till genombrott inom områden som läkemedelsutveckling, materialvetenskap och optimering av komplexa system – områden som är beräkningsmässigt oöverkomliga även för dagens mest avancerade AI-system.