Sebuah tim fisikawan di Universitas Aalto telah mendorong batas komputasi kuantum dengan mencapai waktu koherensi milidetik pada qubit transmon, menandai lompatan signifikan di bidang ini.
Dipimpin oleh Profesor Mikko Möttönen, kelompok riset Quantum Computing and Devices (QCD) mencatat waktu koherensi echo maksimum sebesar 1,06 milidetik dengan median 0,5 milidetik. Angka ini secara dramatis melampaui rekor ilmiah sebelumnya yang hanya mendekati 0,6 milidetik.
"Kami baru saja mengukur waktu koherensi echo untuk qubit transmon yang mencapai satu milidetik pada maksimum dengan median setengah milidetik," ujar Mikko Tuokkola, mahasiswa doktoral yang melakukan dan menganalisis pengukuran tersebut. Temuan tim ini telah dipublikasikan di jurnal bergengsi Nature Communications pada 8 Juli.
Waktu koherensi qubit merupakan parameter penting dalam komputasi kuantum yang menentukan berapa lama sebuah bit kuantum dapat mempertahankan keadaan kuantumnya sebelum terjadi kesalahan akibat gangguan lingkungan. Koherensi yang lebih lama memungkinkan komputer kuantum menjalankan operasi yang lebih kompleks tanpa kesalahan serta mengurangi kebutuhan untuk koreksi kesalahan kuantum, sehingga membawa para peneliti semakin dekat dengan komputasi kuantum yang tahan kesalahan.
Terobosan ini dimungkinkan berkat qubit transmon berkualitas tinggi yang dibuat di fasilitas cleanroom Universitas Aalto menggunakan film superkonduktor yang dipasok oleh Technical Research Centre of Finland (VTT). Para peneliti telah mendokumentasikan pendekatan mereka secara menyeluruh agar dapat direplikasi oleh kelompok riset di seluruh dunia.
"Komputer kuantum berada di ambang menjadi berguna dengan meningkatnya koherensi dan fidelitas qubit," jelas Profesor Möttönen. "Aplikasi pertama tampaknya terletak pada penyelesaian masalah matematika yang sulit namun singkat, seperti masalah optimasi biner tingkat tinggi." Ia memperkirakan aplikasi industri dan komersial akan muncul dalam lima tahun ke depan, diawali dengan algoritma NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) awal dan kemudian pada mesin yang telah memiliki koreksi kesalahan ringan.
Pencapaian ini merupakan bagian dari inisiatif teknologi kuantum yang lebih luas di Finlandia, termasuk Finnish Quantum Flagship dan Academy of Finland Centre of Excellence in Quantum Technology. Untuk mempercepat terobosan di masa depan, kelompok QCD telah membuka posisi untuk satu staf senior dan dua peneliti postdoktoral.