Kvantbitar är ömtåliga av naturen
Kvantbitar, eller qubits, är byggstenarna i kvantdatorer. De håller information i känsliga tillstånd som lätt förstörs av värme, vibrationer och elektriskt brus. Att hålla en qubit stabil även under en bråkdel av en sekund är ett svårt ingenjörsproblem. De flesta konstruktioner förlitar sig på extrem kyla eller komplex felkorrigering för att skydda data.
Ljud som sköld
Fysiker vid Harvard tog ett annat tillvägagångssätt. De använde en stadig ström av ljudvågor för att skydda en qubit från sin brusiga omgivning. Qubiten var ett kisel-vakans-spinn inuti en diamantkristall. De akustiska vågorna skapade en skyddande barriär som blockerade yttre störningar. I tester nästan tredubblade tekniken hur länge qubiten höll sin information.
En väg till kvantnätverk
Resultaten, publicerade i Nature Physics, pekar mot ljudbaserade kvantnätverk på chips. De öppnar också dörren för hybridsystem som kombinerar många typer av qubits. Eftersom metoden fungerar på chipnivå kan den passa med befintliga tillverkningsmetoder. Det är viktigt för skalning: kvantdatorer behöver tusentals eller miljoner stabila qubits för att lösa verkliga problem.
Harvard-teamet sade att nästa steg är att testa tekniken på större arrayer av qubits och integrera den med standardchiptillverkning. Om det fungerar kan ljudsköldsmetoden bli ett standardverktyg för kvantingenjörer. Kvantdatorföretag följer arbetet noga, eftersom stabilitet är det största hindret för användbara maskiner.