Ett team av fysiker, datavetare och informationsmaskinspecialister vid Harvard University, som arbetar med kollegor från QuEra Computing Inc., University of Maryland och MIT, har skapat en kvantdator med det största antalet logiska kvantbitar någonsin. I deras artikel publicerad i tidskriften Nature , beskriver gruppen hur de byggde sin dator och hur bra den presterade när den testades.
På senare tid har flera stora namn inom kvantdatorer byggt kvantdatorer med mer än 1 000 alnar – vilket ger sådana datorer mer datorkraft än någonsin tidigare. Tyvärr lider alla av de enorma mängder felkorrigering de kräver, ett problem som hindrar sådana datorer från att bli vanliga.
Tillverkarna av sådana system arbetar på ett sätt att minska problemet, men än så länge har ingen riktig lösning hittats. Andra aktörer har flyttat in i kvantdatorforskningsvärlden med ett annat tillvägagångssätt baserat på logiska qubits snarare än hårdvarubaserade qubits.
Logiska qubits är grupperingar av qubits kopplade via quantum entanglement. Istället för att förlita sig på redundanta kopior av information som ett felkorrigerande protokoll, förlitar sig logiska qubit-baserade maskiner på den inbyggda redundansen av entanglement. För den här nya studien byggde forskargruppen en kvantdator med 48 logiska qubits, det mesta hittills av något lag.
Den nya datorn byggdes genom att separera tusentals rubidiumatomer i en vakuumkammare. Teamet använde sedan lasrar och magneter för att kyla atomerna till nära absolut noll. De använde andra lasrar för att skapa qubits från 280 av atomerna och sedan trassla in dem och kunde skapa 48 logiska qubits på en gång. De logiska qubits gjordes för att interagera med en optisk pincett, vilket undviker behovet av kablar.
Preliminära tester av maskinen visade att när de utförde beräkningar hade deras kvantdator färre fel än andra större maskiner baserade på fysiska qubits. Forskarna föreslår att deras maskin representerar ännu ett steg mot det slutliga målet att skapa en kvantdator för allmän användning som kan utföra beräkningar och kombinatorik som ännu inte är genomförbara med dagens datorteknik.
Mer information: Dolev Bluvstein et al, Logisk kvantprocessor baserad på omkonfigurerbara atommatriser, Nature (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06927-3
Journalinformation: Natur
© 2023 Science X Network
