Hastigheten med vilken de två tillstånden av qubit separerar är mycket snabbare när de sonderas med två mikrovågor. Kredit:Aalto University
Den potentiella datorrevolutionen som kvantdatorer länge har lovat är baserad på deras konstiga egenskap som kallas superposition. Nämligen, qubits kan ta både logiska tillstånd 0 och 1 samtidigt, ovanpå alla värden däremellan. Genom att behärska superpositioner av hela kvantminnet, kvantdatorer kan snabbt lösa problem som skulle kräva för mycket datortid från vanliga datorer som arbetar med bara 0:or och 1:or.
Dock, qubits är känsliga, och för närvarande hålla kvantinformation under mindre än en millisekund i taget, även om den hålls frusen vid temperaturer kallare än månens mörka sida. För att extrahera all användbar information, metoden som läser information från qubits måste ta så kort tid som möjligt, tillåter så få fel som möjligt.
Joni Ikonen, en Ph.D. student vid Aalto-universitetet, har utvecklat en ny metod som hjälper till att göra just det. Tills nu, metoden som används för att läsa information från en qubit var att applicera en kort mikrovågspuls på den superledande kretsen som innehåller qubit och sedan mäta den reflekterade mikrovågsugnen. Efter 300 nanosekunder, tillståndet för qubiten kan härledas från beteendet hos den reflekterade signalen.
Den nya metoden applicerar en extra mikrovågspuls samtidigt på själva qubit, samt kretsen som är ansluten till qubit. Genom att använda två pulser istället för en, teamet på Aalto kunde få den reflekterade pulsen att avslöja qubit -tillstånd väsentligt snabbare än när de bara applicerade en enda puls.
Genom att använda två separata mikrovågor, de två tillstånden i qubit kan separeras snabbare Credit:Aalto University
Bildtext:De två kvanttillstånden, här representerade med röda och blå pilar, separeras snabbare och kan läsas snabbare när systemet pulsas med två mikrovågor
'Vi kunde slutföra avläsningen på 300 nanosekunder i våra första experiment, men vi tror att det är precis runt hörnet att gå under 100 nanosekunder, säger Joni Ikonen.
Genom att förbättra hastigheten och noggrannheten för informationen som hämtas från qubits, forskare kan komma närmare att förverkliga löftet om användbar kvantberäkning.
'Det här är ett fantastiskt resultat för att få ordning på de hala qubitarna. Jag hoppas att det kommer att hjälpa samhället i framtiden att nå kvantöverlägsenhet och felkorrigering, vägen till en kvantdator av praktiskt värde, säger Dr Mötönen, som tillsammans övervakade arbetet med doktor Jan Goetz.
Forskningen är publicerad i Fysiska granskningsbrev .
