Qubits er skrøbelige af natur
Kvantebits, eller qubits, er byggestenene i kvantecomputere. De holder information i sarte tilstande, der let ødelægges af varme, vibration og elektrisk støj. At holde en qubit stabil i selv en brøkdel af et sekund er et hårdt ingeniørproblem. De fleste design er afhængige af ekstrem kulde eller kompleks fejlkorrektion for at beskytte dataene.
Lyd som skjold
Fysikere ved Harvard tog en anden tilgang. De brugte en konstant strøm af lydbølger til at beskytte en qubit mod dens støjende omgivelser. Qubitten var et silicium-vacancy spin inde i en diamantkrystal. De akustiske bølger skabte en beskyttende barriere, der blokerede ekstern interferens. I test næsten tredoblede teknikken, hvor længe qubitten holdt sin information.
En vej til kvantenetværk
Resultaterne, offentliggjort i Nature Physics, peger mod lydbaserede kvantenetværk på chips. De åbner også døren til hybride systemer, der kombinerer mange typer qubits. Fordi tilgangen fungerer på chipniveau, kan den passe med eksisterende fremstillingsmetoder. Det betyder noget for skalering: kvantecomputere har brug for tusindvis eller millioner af stabile qubits for at løse reelle problemer.
Harvard-teamet sagde, at næste skridt er at teste teknikken på større arrays af qubits og integrere den med standard chipfremstilling. Hvis det virker, kan lydskjoldsmetoden blive et standardværktøj for kvanteingeniører. Kvantecomputervirksomheder følger arbejdet tæt, da stabilitet er den største barriere for nyttige maskiner.