Команда фізиків з Університету Аалто здійснила прорив у сфері квантових обчислень, досягнувши рекордного часу когерентності трансмонного кубіта на рівні мілісекунди, що стало значним кроком уперед для галузі.
Під керівництвом професора Мікко Мьоттонена дослідницька група Quantum Computing and Devices (QCD) зафіксувала максимальний час когерентності за методом ехо у 1,06 мілісекунди при медіані 0,5 мілісекунди. Це суттєво перевищує попередні наукові рекорди, які наближалися лише до 0,6 мілісекунди.
"Ми щойно виміряли час когерентності ехо для трансмонного кубіта, який сягнув максимуму в одну мілісекунду, а медіана склала пів мілісекунди", — розповів аспірант Мікко Туоккола, який проводив та аналізував вимірювання. Результати команди були опубліковані у престижному журналі Nature Communications 8 липня.
Час когерентності кубіта — це ключовий параметр у квантових обчисленнях, що визначає, як довго квантовий біт може зберігати свій квантовий стан до виникнення помилок через вплив навколишнього шуму. Довший час когерентності дозволяє квантовим комп’ютерам виконувати складніші операції без помилок і зменшує обсяг ресурсів, необхідних для квантової корекції помилок, наближаючи дослідників до створення стійких до помилок квантових обчислень.
Прорив став можливим завдяки високоякісним трансмонним кубітам, виготовленим у чистих приміщеннях Університету Аалто із застосуванням надпровідної плівки, наданої Технічним дослідницьким центром Фінляндії (VTT). Дослідники детально задокументували свій підхід, щоб інші наукові групи у світі могли його відтворити.
"Квантові комп’ютери перебувають на порозі практичної користі завдяки зростанню когерентності та точності кубітів", — пояснює професор Мьоттонен. — "Перші застосування, ймовірно, стосуватимуться вирішення складних, але коротких математичних задач, наприклад, задач високого порядку бінарної оптимізації". Він прогнозує появу промислових і комерційних застосувань упродовж наступних п’яти років — спочатку за допомогою ранніх алгоритмів NISQ (Noisy Intermediate-Scale Quantum), а згодом — на машинах із частковою корекцією помилок.
Це досягнення є частиною ширших ініціатив Фінляндії у сфері квантових технологій, зокрема, Фінського квантового флагмана та Центру передового досвіду Академії Фінляндії з квантових технологій. Для прискорення майбутніх проривів група QCD відкрила вакансії для старшого наукового співробітника та двох постдокторантів.