Prawdziwy przełom. Rekord w komputerach kwantowych

Naukowcy z California Institute of Technology stworzyli procesor kwantowy z 6,1 tys. kubitów. To największa tego typu konstrukcja na świecie – informuje Science Alert.

Fizycy z Kalifornii osiągnęli przełom, budując układ z 6,1 tys. kubitów. To ponad sześciokrotnie więcej niż w dotychczasowych systemach, które mieściły ok. tysiąca kubitów. Do stworzenia nowego procesora wykorzystano atomy cezu, stabilizowane za pomocą precyzyjnych laserów.

Nowy poziom stabilności i precyzji

Naukowcy wykorzystali atomy cezu jako kubity, uwięziając je w miejscu za pomocą złożonego systemu laserów, które działały jak pęsety, aby utrzymać atomy w jak największej stabilności.

Kubity różnią się od klasycznych bitów tradycyjnych komputerów tym, że wykorzystują zjawisko znane jako superpozycja: nie tylko stany binarne 1 lub 0, ale rozrzut prawdopodobieństw, który pozwala na tworzenie algorytmów rozwiązujących problemy uważane za nieosiągalne dla konwencjonalnych metod obliczeniowych.

Kluczową innowacją było utrzymanie kubitów w stanie superpozycji przez niemal 13 sekund. To prawie dziesięciokrotnie dłużej niż w poprzednich rozwiązaniach. Dodatkowo, pojedyncze kubity można było kontrolować z dokładnością sięgającą 99,98 proc.

Przełom w skalowalności komputerów kwantowych

Według fizyka Manuela Endresa, osiągnięcie tej skali to ważny krok w kierunku komputerów kwantowych z korekcją błędów. "To ekscytujący moment dla neutralnych atomów w informatyce kwantowej. Mamy już gotowe podstawowe elementy" - podkreślił naukowiec.

Wzrost liczby kubitów nie był efektem jednego odkrycia, lecz serii udoskonaleń inżynieryjnych. Ulepszono zarówno system laserowych pęset, jak i komorę próżniową, co pozwoliło na zwiększenie stabilności całego układu.

Jakość i ilość – nowy standard w technologii kwantowej

Fizyk Gyohei Nomura zaznaczył, że dotąd zwiększanie liczby kubitów często oznaczało spadek precyzji. "Nasze wyniki pokazują, że można osiągnąć jedno i drugie" - powiedział. To ważny sygnał dla rozwoju praktycznych zastosowań komputerów kwantowych.

Kolejnym wyzwaniem dla zespołu będzie wykorzystanie splątania kwantowego, by procesor mógł nie tylko przechowywać, ale i przetwarzać informacje. Eksperci przewidują, że takie maszyny pomogą odkrywać nowe materiały i prawa fizyki.

"To fascynujące, że tworzymy urządzenia, które pozwolą nam poznawać Wszechświat w sposób dostępny tylko dzięki mechanice kwantowej" - podsumowała fizyczka Hannah Manetsch.