Kubitteja perovskiitista20.03.2026
Nature Communications -lehdessä julkaistut löydökset tasoittavat tietä edullisemmille materiaaleille tulevaisuuden kvanttitietokoneissa. Tutkimuksen takana olleiden Linköpingin yliopiston tutkijoiden mukaan harvat alan toimijat uskoivat sen olevan mahdollista. Syynä on se, että perovskiittimateriaalien atomien pitäisi teoriassa vuorovaikuttaa niin vahvasti, että kubitti romahtaisi ennen laskelman valmistumista. Tutkijaryhmän tekemät kokeet kuitenkin osoittavat, että se toimii. ”Tuloksemme avaavat täysin uuden tutkimuskentän”, sanoo Linköpingin yliopiston apulaisprofessori Yuttapoom Puttisong. Kubitin luomiseen on monia eri tapoja. Yleisin tekniikka tällä hetkellä on suprajohtavat kubitit. Ne ovat kuitenkin erittäin herkkiä ja toimivat vain lähes absoluuttisen nollapisteen alueella. Toinen kubittityyppi perustuu materiaalin elektronien spiniin. Nämä kubitit luodaan käyttämällä kiinteiden materiaalien virheitä – erittäin tarkkoja muutoksia materiaalin rakenteessa. Yleisin "spin-kubitin" luomiseen käytetty virhe on timantti, jossa kaksi hiiliatomia on korvattu typpiatomilla. Se on kuitenkin erittäin energiaintensiivinen, kallis ja teknisesti vaativa prosessi. ”Siksi aloimme tutkia uutta ideaa – ’keittää’ kubittimme laboratoriossa”, sanoo Yuttapoom Puttisong. Hän kuvailee menetelmää kypsennyksen muotona, jossa eri kemikaaleja sekoitetaan keskenään. Seos kuumennetaan ”Suurin etu on, että voimme tehdä tämän nopeasti, edullisesti ja ennen kaikkea hallitusti. Voimme suunnitella kubitin ominaisuudet liuoksen kemian avulla”, sanoo Yuttapoom Puttisong. Lisäksi tekniikka voi toimia absoluuttista nollapistettä korkeammissa lämpötiloissa, mikä avaa mahdollisuuden sen skaalaamiseen. Tutkijat ovat myös osoittaneet, että kubitin signaalit voidaan muuntaa optisiksi signaaleiksi, mikä mahdollistaa kvanttikommunikaation valon avulla perovskiittipohjaisissa materiaaleissa. ”Teknologiassa on merkittävää potentiaalia. Materiaalia voidaan kemiallisesti räätälöidä haluttujen ominaisuuksien saavuttamiseksi. Pitkällä aikavälillä uskon, että siitä voisi tulla luonnollinen osa yhteiskuntaamme samalla tavalla kuin pii on nykyään”, sanoo Linköpingin yliopiston tohtoriopiskelija Sakarn Khamkaeo. Aiheesta aiemmin: Tutkijat testaavat elektroneja kiteissä uutena kubittina |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Tutkijat ovat ensimmäistä kertaa osoittaneet, että perovskiittimateriaalien ominaisuuksia voidaan käyttää kvanttibittien luomiseen.