Tim fizičara sa Sveučilišta Aalto pomaknuo je granice kvantnog računalstva postigavši rekordno vrijeme koherencije od jedne milisekunde u transmon kubitu, što predstavlja značajan iskorak u ovom području.
Pod vodstvom profesora Mikkoa Möttönena, istraživačka grupa Quantum Computing and Devices (QCD) izmjerila je maksimalno echo vrijeme koherencije od 1,06 milisekundi, s medijanom od 0,5 milisekundi. Ovo daleko nadmašuje dosadašnje znanstvene rekorde, koji su dosezali tek oko 0,6 milisekundi.
"Upravo smo izmjerili echo vrijeme koherencije transmon kubita koje je u najboljem slučaju iznosilo jednu milisekundu, a medijan je bio pola milisekunde", izjavio je Mikko Tuokkola, doktorand koji je proveo i analizirao mjerenja. Rezultati tima objavljeni su u prestižnom časopisu Nature Communications 8. srpnja.
Vrijeme koherencije kubita ključan je parametar u kvantnom računalstvu jer određuje koliko dugo kvantni bit može održavati svoje kvantno stanje prije nego što dođe do pogrešaka zbog šuma iz okoline. Dulja koherencija omogućuje kvantnim računalima izvođenje složenijih operacija bez pogrešaka i smanjuje potrebu za opsežnim ispravljanjem kvantnih pogrešaka, čime se znanstvenici približavaju ostvarenju kvantnog računalstva otpornog na pogreške.
Ovaj proboj omogućen je zahvaljujući visokokvalitetnim transmon kubitima izrađenima u čistim prostorima Sveučilišta Aalto, koristeći supravodljivi film koji je isporučio Tehnički istraživački centar Finske (VTT). Istraživači su detaljno dokumentirali svoj pristup kako bi ga učinili ponovljivim za istraživačke grupe diljem svijeta.
"Kvantna računala su na pragu praktične primjene zahvaljujući rastućoj koherenciji i pouzdanosti kubita", objasnio je profesor Möttönen. "Prve primjene vjerojatno će biti u rješavanju teških, ali kratkih matematičkih problema, poput optimizacijskih problema višeg reda u binarnom obliku." Očekuje industrijske i komercijalne primjene u idućih pet godina, najprije kroz rane NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) algoritme, a kasnije i na računalima s djelomičnim ispravljanjem pogrešaka.
Ovo postignuće dio je šire finske inicijative u području kvantnih tehnologija, uključujući Finski kvantni flagship i Centar izvrsnosti za kvantnu tehnologiju Akademije Finske. Kako bi ubrzali buduće proboje, QCD grupa otvorila je natječaje za jednog višeg istraživača i dva postdoktoranda.