Kubity są z natury delikatne
Kubity, czyli bity kwantowe, są elementami składowymi komputerów kwantowych. Przechowują informacje w delikatnych stanach, które łatwo ulegają zniszczeniu przez ciepło, wibracje i szum elektryczny. Utrzymanie stabilności kubitu nawet przez ułamek sekundy to trudny problem inżynieryjny. Większość projektów opiera się na ekstremalnym chłodzeniu lub złożonej korekcji błędów w celu ochrony danych.
Dźwięk jako tarcza
Fizycy z Harvardu zastosowali inne podejście. Użyli stałego strumienia fal dźwiękowych, aby chronić kubit przed hałaśliwym otoczeniem. Kubit był spinem wakansu krzemu w krysztale diamentu. Fale akustyczne stworzyły barierę ochronną, która blokowała zakłócenia z zewnątrz. W testach technika prawie trzykrotnie wydłużyła czas przechowywania informacji przez kubit.
Droga do sieci kwantowych
Wyniki opublikowane w Nature Physics wskazują na oparte na dźwięku sieci kwantowe na chipach. Otwierają również drzwi do systemów hybrydowych łączących wiele typów kubitów. Ponieważ podejście działa na poziomie chipa, może pasować do istniejących metod produkcji. To ma znaczenie dla skalowania: komputery kwantowe potrzebują tysięcy lub milionów stabilnych kubitów, aby rozwiązywać rzeczywiste problemy.
Zespół z Harvardu stwierdził, że następnym krokiem jest przetestowanie techniki na większych układach kubitów i zintegrowanie jej ze standardową produkcją chipów. Jeśli to zadziała, metoda tarczy dźwiękowej może stać się standardowym narzędziem dla inżynierów kwantowych. Firmy zajmujące się komputerami kwantowymi uważnie obserwują te prace, ponieważ stabilność jest największą barierą dla użytecznych maszyn.