Tým fyziků z Aalto University posunul hranice kvantového výpočetnictví dosažením rekordní koherence transmonového qubitu v řádu milisekund, což představuje významný pokrok v oboru.
Pod vedením profesora Mikko Möttönena výzkumná skupina Quantum Computing and Devices (QCD) naměřila maximální echo koherenci 1,06 milisekundy s mediánem 0,5 milisekundy. To výrazně překonává dosavadní vědecké rekordy, které dosahovaly pouze přibližně 0,6 milisekundy.
„Právě jsme naměřili echo koherenci transmonového qubitu, která dosáhla maximálně jedné milisekundy a medián činil půl milisekundy,“ uvedl doktorand Mikko Tuokkola, který měření provedl a analyzoval. Výsledky týmu byly publikovány v prestižním časopise Nature Communications dne 8. července.
Doba koherence qubitu je klíčovým parametrem v kvantovém výpočetnictví, protože určuje, jak dlouho si kvantový bit dokáže udržet svůj kvantový stav, než dojde k chybám způsobeným šumem okolního prostředí. Delší koherence umožňuje kvantovým počítačům provádět složitější operace bez chyb a snižuje režii potřebnou pro kvantovou korekci chyb, což vědce přibližuje k dosažení bezchybného kvantového výpočtu.
Tento průlom byl umožněn díky vysoce kvalitním transmonovým qubitům vyrobeným v čistých prostorách Aalto University s využitím supravodivého filmu dodaného Technickým výzkumným centrem Finska (VTT). Výzkumníci svůj postup důkladně zdokumentovali, aby byl reprodukovatelný i pro další výzkumné skupiny po celém světě.
„Kvantové počítače jsou na prahu praktického využití díky rostoucí koherenci a věrnosti qubitů,“ vysvětlil profesor Möttönen. „První aplikace se pravděpodobně objeví při řešení složitých, ale krátkých matematických úloh, například problémů s binární optimalizací vyšších řádů.“ Očekává, že průmyslové a komerční využití přijde během příštích pěti let, nejprve prostřednictvím raných algoritmů NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) a později na strojích s částečnou korekcí chyb.
Tento úspěch je součástí širších finských iniciativ v oblasti kvantových technologií, včetně programu Finnish Quantum Flagship a Centra excelence Akademie Finska pro kvantové technologie. Pro urychlení dalších průlomů skupina QCD otevřela pozice pro jednoho seniorního pracovníka a dva postdoktorandy.