Tím fyzikov z Aaltovej univerzity posunul hranice kvantového počítania dosiahnutím rekordného času koherencie v transmonovom qubite, ktorý trval až milisekundu – ide o významný pokrok v tejto oblasti.
Pod vedením profesora Mikko Möttönena výskumná skupina Quantum Computing and Devices (QCD) namerala maximálny čas echo koherencie 1,06 milisekundy s mediánom 0,5 milisekundy. Tieto hodnoty výrazne prekonávajú doterajšie vedecké rekordy, ktoré dosahovali len približne 0,6 milisekundy.
„Práve sme namerali echo koherenčný čas pre transmonový qubit, ktorý dosiahol maximálne jednu milisekundu a medián pol milisekundy,“ uviedol Mikko Tuokkola, doktorand, ktorý merania vykonal a analyzoval. Výsledky tímu boli publikované v prestížnom časopise Nature Communications 8. júla.
Čas koherencie qubitu je kľúčovým parametrom v kvantovom počítaní, ktorý určuje, ako dlho si kvantový bit dokáže udržať svoj kvantový stav predtým, než dôjde k chybám spôsobeným vplyvom okolia. Dlhšia koherencia umožňuje kvantovým počítačom vykonávať zložitejšie operácie bez chýb a znižuje nároky na korekciu chýb, čím sa vedci približujú k dosiahnutiu bezchybného kvantového počítania.
Tento prelom umožnili vysokokvalitné transmonové qubity vyrobené v čistých priestoroch Aaltovej univerzity s použitím supravodivého filmu dodaného Technickým výskumným centrom Fínska (VTT). Vedci svoj postup dôkladne zdokumentovali, aby bol reprodukovateľný pre výskumné skupiny po celom svete.
„Kvantové počítače sú na prahu praktického využitia vďaka rastúcej koherencii a fidelite qubitov,“ vysvetlil profesor Möttönen. „Prvé aplikácie sa črtajú v riešení náročných, ale krátkych matematických úloh, ako sú optimalizačné problémy vyššieho rádu v binárnej logike.“ Očakáva priemyselné a komerčné využitie už v priebehu nasledujúcich piatich rokov, najskôr prostredníctvom skorých NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum) algoritmov a neskôr v strojoch s čiastočnou korekciou chýb.
Tento úspech je súčasťou širších fínskych iniciatív v oblasti kvantových technológií, vrátane programu Finnish Quantum Flagship a Centra excelentnosti pre kvantové technológie Akadémie Fínska. Na podporu ďalších prelomov otvorila skupina QCD pozície pre seniorného pracovníka a dvoch postdoktorandov.