Kvanttitietokoneen ionikubitit siirtyvät hienosti

Sussexin yliopiston ja Universal Quantum -yhtiön tutkijat ovat osoittaneet ensimmäistä kertaa, että kubitit voivat siirtyä suoraan kvanttitietokoneiden mikrosirujen välillä ja osoittaneet tämän ennätysnopeudella ja tarkkuudella.

Nykyään kvanttitietokoneet toimivat sadan kubitin tasolla. Asiantuntijat arvioivat, että tarvitaan miljoonia kubitteja ratkaisemaan tärkeitä ongelmia, jotka ovat nykypäivän tehokkaimpien supertietokoneiden ulottumattomissa.

Tutkimuspaperissaan tutkijat osoittavat nyt, kuinka he ovat sähkökenttälinkkien avulla mahdollistaneet loukutettujen ionikubittien siirtymisen kvanttilaskennan mikrosirumoduulista toiseen ennennäkemättömällä nopeudella ja tarkkuudella.

Tämän uuden tehokkaan UQ Connect –tekniikan avulla sirumoduulit voivat sovittautua yhteen tehokkaamman modulaarisen kvanttitietokoneen luomiseksi.

Tutkijatiimi onnistui kuljettamaan kubitit 99,999993 %:n onnistumisprosentilla ja yhteysnopeudella 2424/s. Molemmat luvut ovat maailmanennätyksiä ja suuruusluokkaa parempia kuin aiemmat ratkaisut.

Yhdistelleessään moduuleja maailmanennätysnopeudella tutkijat varmistivat myös, että kubitin "outo" kvanttiluonne säilyy kuljetuksen aikana koskemattomana.

Kvanttiteknologian professori Winfried Hensinger ja Universal Quantumin johtava tutkija ja perustaja, sanoo: "Kun kvanttitietokoneet kasvavat, meitä lopulta rajoittaa mikrosirun koko, joka rajoittaa kvanttibittien määrää, joka sirulle mahtuu. Professorin mukaan saavutuksen kautta avautuu mahdollisuus skaalautua yhdistämällä satoja tai jopa tuhansia kvanttilaskennan mikrosiruja toisiinsa.

Tutkimusta johtanut Tri Mariam Akhtar iloitsee: "Tiimi on osoittanut nopean ja koherentin ionien siirron käyttämällä kvanttiaineisia linkkejä.

Kaksi vierekkäistä pintaelektrodi-ioniloukkumoduulia yhdistettiin ionin siirto-operaatioilla, jolloin saatiin aikaan nopea, deterministinen ja korkealaatuinen kvanttiaineinen linkki. Tämä moduulien yhdistämismenetelmä laajentaa (quantum charge-coupled device) QCCD-arkkitehtuurin yhdestä useisiin moduuleihin.

Tutkijoiden mukaan tämä demonstraation helpottaa skaalautuvan QCCD-arkkitehtuurin käyttöönottoa, joka pystyy suorittamaan vikasietoisia hyödyllisyysmittakaavan kvanttilaskentaa.

Aiheesta aiemmin:

Optinen johdotus suurille kvanttitietokoneille

Kvanttitietokoneet tehostuvat

Kvanttitietokoneiden kohinaa vähentäen