Sekumpulan ahli fizik di Universiti Aalto telah melangkaui batasan pengkomputeran kuantum dengan mencapai masa koheren milisaat yang memecah rekod dalam qubit transmon, menandakan lonjakan besar dalam bidang ini.
Diketuai oleh Profesor Mikko Möttönen, kumpulan penyelidikan Quantum Computing and Devices (QCD) telah mengukur masa koheren gema maksimum sebanyak 1.06 milisaat dengan nilai median 0.5 milisaat. Ini jauh mengatasi rekod saintifik sebelum ini yang hanya menghampiri 0.6 milisaat.
"Kami baru sahaja mengukur masa koheren gema untuk qubit transmon yang mencapai satu milisaat pada maksimum dengan median setengah milisaat," kata Mikko Tuokkola, pelajar PhD yang menjalankan dan menganalisis pengukuran tersebut. Penemuan pasukan ini telah diterbitkan dalam jurnal berprestij Nature Communications pada 8 Julai.
Masa koheren qubit adalah parameter kritikal dalam pengkomputeran kuantum yang menentukan berapa lama bit kuantum dapat mengekalkan keadaan kuantumnya sebelum ralat berlaku akibat gangguan persekitaran. Koheren yang lebih lama membolehkan komputer kuantum melaksanakan operasi yang lebih kompleks tanpa ralat dan mengurangkan keperluan untuk pembetulan ralat kuantum, membawa penyelidik lebih dekat ke arah pencapaian pengkomputeran kuantum tahan ralat.
Kejayaan ini dicapai melalui penghasilan qubit transmon berkualiti tinggi yang dibuat di fasiliti bilik bersih Universiti Aalto menggunakan filem superkonduktor yang dibekalkan oleh Pusat Penyelidikan Teknikal Finland (VTT). Para penyelidik telah mendokumentasikan pendekatan mereka secara terperinci agar boleh diulang oleh kumpulan penyelidikan di seluruh dunia.
"Komputer kuantum kini hampir menjadi berguna dengan peningkatan koheren dan ketepatan qubit," jelas Profesor Möttönen. "Aplikasi pertama kelihatan tertumpu kepada penyelesaian masalah matematik sukar tetapi pendek, seperti masalah pengoptimuman binari peringkat tinggi." Beliau menjangkakan aplikasi industri dan komersial dalam tempoh lima tahun akan datang, bermula dengan algoritma NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) awal dan seterusnya pada mesin yang mempunyai pembetulan ralat ringan.
Pencapaian ini adalah sebahagian daripada inisiatif teknologi kuantum yang lebih luas di Finland, termasuk Finnish Quantum Flagship dan Academy of Finland Centre of Excellence in Quantum Technology. Untuk mempercepatkan penemuan masa hadapan, kumpulan QCD telah membuka jawatan untuk seorang kakitangan kanan dan dua penyelidik pasca-doktoral.