Aikajakoista multipleksausta kubiteille17.04.2026
Ruotsalaisen Chalmersin teknillisen yliopiston tutkijat ovat nyt osoittaneet, että useat kubitit voivat jakaa saman johtimen – ilman, että laskenta-aika kasvaa merkittävästi. He ovat tutkineet teoreettisesti aikajakomultipleksointia kubittien ohjailuun ja luentaan. Menetelmään liittyy kuitenkin oletettu kompromissi. Jos kubittien on "odotettava" vuoroaan signaalien vastaanottamiseksi, laskennat voivat kestää kauemmin. Selvittääkseen, kuinka merkittävä tämä viive todella on, tutkijat testasivat, miten erityyppisiin kvanttiprosessoreihin vaikuttaa, kun ohjauskaapeleiden määrää vähennetään. Tulokset olivat yllättävän positiivisia. ”Voimme nähdä, että monien yleisten kvanttialgoritmien kohdalla kaapeleiden määrää voidaan vähentää merkittävästi ilman, että laskennat hidastuvat merkittävästi tai suoritusaika kasvaa paljon. Joissakin tapauksissa, kuten kahden kubitin yhdistävissä porteissa, kaapeleita voidaan jopa jakaa ilman lisäaikakustannuksia, ja ainoa rajoitus on kubittien yhteenliittäminen”, selittää tohtoriopiskelija Marvin Richter. Chalmersin tutkijoiden tietokonesimulaatiot ja matemaattiset analyysit ovat kattavimmat, mitä tällä alueella on koskaan tehty. Erityisen tärkeä johtopäätös tuloksista on, että laskenta-aika kasvaa logaritmisesti, ei lineaarisesti, kun yksittäiset kubitit jakavat kaapeleita. ”Se on hitaampi kasvu kuin aiemmin pelättiin”, sanoo Simone Gasparinetti. ”Useiden kubitien yhteiskäyttö kaapeleilla voisi olla tärkeä askel kohti laajamittaisia kvanttitietokoneita. Nämä tulokset antavat meille entistä vahvemman motivaation kehittää tarvittavia nopeita ja vähän häviöitä tuottavia mikroaaltokytkimiä tämän menetelmän toteuttamiseksi.” Teoreettisessa tutkimuksessa suoritettiin tietokonesimulaatioita erikokoisille kvanttiprosessoreille, joiden koko oli jopa noin 1 000 kubittia. Pääpaino oli prosessorissa, jossa oli 121 kubittia 11×11-ruudukossa. Tutkimuksessa tutkijat vaihtelivat kubittien määrää kaapelia kohden yhdestä kaapelia kohden aina 121 kubittiin asti. Suurimpien järjestelmien simulaatioissa, joissa oli jopa 1 000 kubittia, testattiin jopa kahdeksaa kubittia kaapelia kohden. Aiheesta aiemmin: |
Nanotekniikka on tulevaisuuden lupaus. Näillä sivuilla seurataan elektroniikkaa sekä tieto- ja sähkötekniikkaa sivuavia nanoteknisiä tiedeuutisia.
Merkittävä este tehokkaiden kvanttitietokoneiden kehittämiselle on tietokoneen ohjaamiseen tarvittavien johtimien määrän kasvu kubittien määrän kasvaessa.