Superfluidipohjainen kubittisuunnittelma10.09.2026
Npj Quantum Information -lehdessä julkaistussa tutkimuksessa Surreyn kvanttitieteiden ryhmän tutkijat ehdottavat radikaalisti erilaista kvanttilaskentalaitteistoa, joka perustuu supernestemäiseen helium-3:een – epätavalliseen nestemäisen heliumin muotoon, joka voi virrata ilman kitkaa. Ehdotettu kubitti, nimeltään Superfluid Helium Oscillator Quantum (SHOQ), käyttää varausneutraalia supernestemäistä heliumia, mikä voisi tehdä siitä luonnostaan immuunin joillekin sähkömagneettisen kohinalle. Konsepti on ensimmäinen raportoitu suprafluidipohjaisen kubitin suunnittelu, ja tiimin laskelmat ennustavat virhemäärien olevan noin 100 kertaa pienemmät kuin perinteisillä suprajohtavilla kubiteilla. ”Emme ole ensimmäiset, jotka pohtivat tämän idean yksittäisiä komponentteja, mutta olemme ensimmäistä kertaa yhdistäneet ne mikrofluidilaitteeksi ja selvittäneet yksityiskohdat, jotka voisivat mahdollistaa laitteen toiminnan kubittina.” ”Matematiikan mukaan sen pitäisi toimia. Olemme ottaneet jo tietämyksemme superfluidisesta heliumista ja kvanttiteknologioista ja muuttaneet sen harkituksi suunnitteluksi, joka sisältää tarvittavat parametrit ja eritelmät sellaisen rakentamiseen. Seuraava vaihe on prototyypin valmistaminen ja näiden ennusteiden testaaminen.” kertoo tohtori Priya Sharma. Artikkelissa hahmotellaan, miten SHOQ-rakenne voitaisiin kytkeä olemassa olevaan suprajohtavaan kvanttiteknologiaan, mikä nostaa esiin mahdollisuuden, että supranestekubitit voisivat toimia nykyisen laitteiston rinnalla sen korvaamisen sijaan. Kauempana tulevaisuudessa yksi mahdollinen sovellus voisi olla kvanttimuistin muoto, jossa SHOQ-rakenteen tuleva versio tallentaa kvantti-informaatiota tietokoneeseen, joka käyttää laskelmien suorittamiseen eri laitteistoa. ”Emme välttämättä tarvitse yhden tyyppistä kubittia kaiken tekemiseen. Eri kvanttiteknologioiden yhdistäminen voisi antaa meille mahdollisuuden hyödyntää kunkin vahvuuksia.” ”Superfluidihelium antaa meille perustavanlaatuisesti erilaisen kvanttilaitteiston tutkittavaksi. Jos ennustettu suorituskyky voidaan osoittaa kokeellisesti, se voisi lopulta toimia olemassa olevien suprajohtavien teknologioiden rinnalla osana suurempaa kvanttijärjestelmää,” täydentää aihetta tohtori Eran Ginossar. Aiheesta aiemmin: Uusi kubittiarkkitehtuuri mahdollistaa nopeammat ja tarkemmat toiminnot Uusia kehitysnäkymiä kvanttitietotekniikalle Elektrodynamiikan visualisointi nestemäsellä heliumilla |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Surreyn yliopiston tutkijat sanovat, että superfluidinen helium voisi tarjota uuden tavan ratkaista yksi suurimmista kvanttitietokoneiden skaalaamisen haasteista. Tutkimusryhmä on esitellyt konseptuaalisen suunnitelman uudentyyppiselle kubitille, joka voisi olla paljon vähemmän altis virheille.