Szuperpontos kvantumszámítástechnikai módszert alkottak meg ausztrál kutatók

Twenty20
not image

Kulcsár Péter

2022. január 22. - 02:41

99 százaléknál jobb pontosságot sikerült kimutatniuk szilíciumalapú kvantumeszközökben, ezáltal megnyílhat az út a gyakorlati, skálázható, hibamentes kvantumszámítógépek előtt.

A klasszikus számítógépek az információt bitekben tárolják és dolgozzák fel, amelyeket 1 vagy 0 jelképez. A kvantumszámítógépek azonban olyan qubiteket használnak, amelyek a szuperpozíció kvantumtermészetének köszönhetően egyszerre lehetnek egyesek, nullák vagy mindkettő.

Ez lehetővé teszi, hogy a kvantumszámítógépek exponenciálisan nagyobb teljesítményűek legyenek, mint hagyományos társai. A kvantumállapotok azonban érzékenyek a külső interferenciára, ami olyan hibákat okozhat, amelyek súlyosan korlátozzák a gépek gyakorlati használhatóságát.

Most azonban egy tanulmány olyan kvantumszámítógép-rendszereket mutatott be, amelyek hibaaránya kevesebbnek bizonyult, mint egy százalék. Ami még ennél is jobb, hogy ezek az eszközök mind szilíciumra épültek, ami megkönnyíti a gyártásukat a meglévő kereskedelmi félvezető infrastruktúrával.

Az ausztráliai University of New South Wales (UNSW) kutatócsapata 99,95 százalékos pontosságot ért el egy egykvantumos rendszerben, és 99,37 százalékot két működő qubit esetén. Egy másik mérnöki gárda, a hollandiai Delft Műszaki Egyetemen 99,87 százalékot ért el egy qubittal és 99,65 százalékot két qubittal, míg a japán RIKEN egyik csapata 99,84 százalékos pontosságot mért egy egykvantumos rendszerben és 99,51 százalékot két qubittal.

Az UNSW rendszere szilícium chipbe ültetett foszforatomok magspinjébe kódolja az információt. Ezen atomok atommagjai képezik a kvantumműveleteket végző processzor magját, és az egyes atomokkal kvantumosan összefonódott elektronok révén kapcsolódnak egymáshoz, ami felgyorsítja a folyamatokat, melynek precíz és teljesítményben verhetetlen számítógép az eredménye.