Aalto Üniversitesi’nden bir fizikçi ekibi, transmon kubitte rekor seviyede milisaniyelik koherens süresi elde ederek kuantum bilgisayarında önemli bir sıçrama gerçekleştirdi.
Profesör Mikko Möttönen liderliğindeki Kuantum Bilgisayar ve Cihazlar (QCD) araştırma grubu, maksimum 1,06 milisaniye ve medyan olarak 0,5 milisaniye yankı koherens süresi ölçtü. Bu değerler, daha önceki bilimsel rekorların neredeyse iki katı olup, yalnızca 0,6 milisaniyeye yaklaşabilmişti.
"Bir transmon kubitte maksimumda bir milisaniye, ortalamada ise yarım milisaniye yankı koherens süresi ölçtük," diyor ölçümleri yapan ve analiz eden doktora öğrencisi Mikko Tuokkola. Ekip, bulgularını 8 Temmuz’da prestijli Nature Communications dergisinde yayımladı.
Kubit koherens süresi, bir kuantum bitinin çevresel gürültü nedeniyle hata oluşmadan önce kuantum durumunu ne kadar süreyle koruyabildiğini gösteren kritik bir parametredir. Koherens süresinin uzun olması, kuantum bilgisayarlarının daha karmaşık işlemleri hatasız gerçekleştirmesine ve hata düzeltme için gereken ek yükün azalmasına olanak tanır. Bu da araştırmacıları, hataya dayanıklı kuantum bilgisayarlara bir adım daha yaklaştırır.
Bu atılım, Aalto Üniversitesi’nin temiz oda tesislerinde, Finlandiya Teknik Araştırma Merkezi (VTT) tarafından sağlanan süperiletken film kullanılarak üretilen yüksek kaliteli transmon kubitler sayesinde mümkün oldu. Araştırmacılar, yöntemlerini dünya çapındaki araştırma gruplarının da tekrarlayabilmesi için ayrıntılı şekilde belgeledi.
"Kubit koherens ve doğruluğunun artmasıyla kuantum bilgisayarlar kullanışlı olmaya çok yaklaştı," diyor Profesör Möttönen. "İlk uygulamalar, yüksek dereceli ikili optimizasyon gibi kısa ama zorlu matematiksel problemleri çözmekte olacak gibi görünüyor." Möttönen, önümüzdeki beş yıl içinde önce erken dönem NISQ (Gürültülü Orta Ölçekli Kuantum) algoritmalarıyla, ardından hafif hata düzeltmeli makinelerle endüstriyel ve ticari uygulamaların ortaya çıkmasını bekliyor.
Bu başarı, Finlandiya’nın Kuantum Bayrak Programı ve Finlandiya Akademisi Kuantum Teknolojileri Mükemmeliyet Merkezi gibi daha geniş kapsamlı kuantum teknolojisi girişimlerinin bir parçası. Gelecekteki atılımları hızlandırmak için QCD grubu, bir kıdemli araştırmacı ve iki doktora sonrası araştırmacı pozisyonu açtı.