I årtionden, experter har förutspått att kvantdatorer en dag kommer att utföra svåra uppgifter, som att simulera komplexa kemiska system, som inte kan göras av konventionella datorer. Men hittills, dessa maskiner har inte levt upp till sin potential på grund av felbenägen hårdvara. Det är därför forskare arbetar för att förbättra qubiten – det grundläggande hårdvaruelementet i kvantdatorer, enligt en artikel i Kemi &ingenjörsnyheter ( C&EN ), veckotidningen American Chemical Society.

Vanliga datorer använder bitar för att lagra data, som representeras som en "1" för att indikera ström som flyter genom en transistor eller en "0" för ingen ström. I kontrast, qubits har en superposition av energitillstånd—0, 1, eller många ställen däremellan, som teoretiskt tillåter kvantdatorer att lagra och bearbeta mycket mer information än en konventionell dator. Dock, dagens qubits är ömtåliga och mycket benägna för fel orsakade av miljöfaktorer som vibrationer eller temperaturförändringar, Det skriver seniorkorrespondent Katherine Bourzac.

Än så länge, forskare har föreslagit cirka 20 qubit-designer, och det finns ingen klar vinnare. Dock, dagens ledande teknologier är baserade på supraledande kretsar (som inkluderar en isolator inklämd av metaller som blir supraledare vid extremt låga temperaturer) och fångade joner (laddade atomer suspenderade i ett vakuum av elektromagnetiska fält). Forskare arbetar med bättre tillverkningsprocesser och styrutrustning för dessa teknologier. Men de utforskar också nytt material för kvantberäkning, såsom silikonspinnanordningar och topologiska material, som kan minska brus och fel, så att kvantdatorer äntligen kan förverkliga sin potential.