Technológia kvantových počítačov práve dosiahla dôležitý míľnik na ceste k reálnemu využitiu. Vedcom sa totiž podarilo zlomiť dôležitý rekord, informuje ScienceAlert. V kvantovom procesore uloženom v kremíku sa im podarilo naraz ovládať až 6 qubitov, čo je pre takýto typ kvantového počítača famózne.

Mikroskopický počítač

Qubity sú kvantové bity, ktoré dokážu na rozdiel od klasických bitov nadobudnúť nielen jeden z dvoch stavov (1 alebo 0), ale tiež oba tieto stavy naraz. Ovládnutie až šiestich takýchto qubitov v novom procesore je preto dôležité, no nie pre ich počet. Vedci sú nadšení predovšetkým faktom, že sa to podarilo v procesore uloženom v kremíku, tradičnom materiály výpočtovej techniky.

V tomto prípade sú qubity tvorené samostatnými elektrónmi uloženými v rade a to s medzerami 90 nanometrov. Tento rad elektrónov sa nachádza v kremíku a podobá sa na tranzistor používaný v klasických procesoroch. Ich spin sa podarilo ovládnuť vďaka opatrným zmenám v príprave, manažovaní a monitorovaní týchto elektrónov, vysvetľuje QuTech.

Phillips a spol., 2022/Nature

Pomocou tohto procesora sa vedcom podarilo vytvoriť logické brány a dokonca aj kvantovo previazané systémy dvoch či troch elektrónov na požiadanie a navyše s nízkou chybovosťou. Doteraz boli v kremíku ovládané len troj-qubitové procesory, jedná sa teda o poriadny skok. Odhliadnuc od použitého materiálu majú ale v celkovom počte ovládaných qubitov čo doháňať.

Neustále o krok bližšie

„V tomto výskume posúvame vpred štafetu v počte qubitov v kremíku a dosahujeme vysokú presnosť inicializácie, čitateľnosti a tiež vysokú presnosť jedno-qubitových brán a dvoj-qubitových stavov,“ vysvetľuje elektroinžinier Lieven Vandersypen a dodáva, že najväčšou silou tohto experimentu je fakt, že dokázal demonštrovať všetky tieto charakteristiky naraz.

„S opatrným inžinierstvom je možné zvýšiť počet qubitov v kremíku a zachovať pritom presnosť ako pri jednom qubite. Základný stavebný blok vyvinutý v tomto výskume môže byť použitý na pridanie ešte väčšieho množstva qubitov v ďalších iteráciách tejto štúdie,“ dodáva elektroinžinier Mateusz Madzik z Delftskej univerzity technológií.

MPQ/Úprava redakcie

V tlačovej správe tím vysvetľuje, že dnešná výzva kvantových počítačov pozostáva z dvoch častí. Tou prvou je spoľahlivá tvorba qubitov, ktoré sú stabilné a následne vývoj metódy, pomocou ktorej je možné vytvárať z týchto kvantových bitov veľké systémy. Podotýkajú pritom, že sa ich výskum zaoberá oboma týmito problémami.