Kvanttitietokoneen rakentaminen yksinkertaistuu

University of Sussexin tutkijat ovat keksineet uraauurtavan uuden menetelmän, joka tuo laajamittaisen kvanttitietokoneen rakentamisen nykytekniikan ulottuville.

Monet tutkimuslaitokset ovat onnistuneet käyttämään loukkuuntuneita ioneja kubitteina. Niillä on jopa toteutettu pienen mittakaavan kvanttilaskentaa kohdistamalla yksittäisiä lasersäteitä yksittäisiin ioneihin joista kukin muodostaa kvanttibitin.

Kuitenkin käytännöllinen kvanttitietokone tarvitsee miljardeja kvanttibittejä, mikä edellyttäisi miljardeja tarkasti kohdistettuja lasereita, yksi kutakin ionia kohti. Sellainen olisi käytännössä melkoinen kompleksi.

Nyt Sussexin tutkijat ovat keksineet yksinkertaisen menetelmän, jossa yksittäisiä ioneja ohjataan jännitteen muodostamalla säteilykentällä. Tämä voidaan toteuttaa mikropiirin tasolla. Yksittäin säädeltävillä jännitteillä voidaan toteuttaa looginen portti vähän samaan tapaan kuin perinteinen transistoriarkkitehtuuri klassisen tietokoneen prosessorissa.

Menetelmän toimivuuden vakuuttamiseksi tutkijat toteuttivat kvanttiporttimenetelmän perustuen pitkän aallonpituuden säteilyyn. Sitä käyttäen he generoivat kahden kvanttimuokatun kellokubitin maksimaalisen lomittumisen 0,985 toistotarkkuudella.

Tutkijoiden seuraava tavoite on ryhtyä rakentamaan kehitettyä menetelmää hyödyntävää laajamittaista kvanttitietokonetta Sussexissa.

Kehitetty kvanttiportti muodostaa myös helposti käyttöönotettava työkalun kvanttimetrologialle, -tunnistukselle ja -simuloinnille.

Aiheesta aiemmin:

Kvanttibitit toimivat piisirulla