Рекордни квантни рачунар са 6.100 кубита, суперпозиција одржана чак 13 секунди – десет пута дуже него раније

Реч је о раду научника са Калифорнијског института за технологију, који су користили атоме цезијума као кубите, заробивши их на месту помоћу сложеног система ласера који су деловали као пинцете, држећи атоме што је могуће стабилнијим.

Кубити се разликују од класичних битова традиционалних рачунара јер користе такозвану суперпозицију – не само бинарна стања 1 или 0, већ распон вероватноћа који омогућава алгоритме способне да решавају проблеме недостижне конвенционалним рачунарским методама.

Међутим, биће потребан велики број кубита да би квантни алгоритми постали практични. Један од разлога за овако велике низове јесте корекција грешака, која помаже да се превазиђе урођена нестабилност кубита обезбеђивањем вишка који омогућава проверу рада машине.

„Ово је узбудљив тренутак за квантне рачунаре са неутралним атомима. Сада можемо да видимо пут ка великим квантним рачунарима са корекцијом грешака. Градивни блокови су на месту“, каже физичар Мануел Ендрес.

Није било једног јединог пробоја који је омогућио овај скок у броју кубита, већ серија инжењерских напредака у више кључних области – од ласерских пинцета до ултравакумске коморе са веома ниским притиском, наводе истраживачи у студији објављеној у часопису Nature.

Стабилност је такође била проблем за квантне рачунаре. Иновације у овом најновијем низу омогућиле су да кубити остану у стању суперпозиције скоро 13 секунди – готово десет пута дуже него што је било могуће у претходним конфигурацијама.

Поред тога, појединачни кубити могли су да се манипулишу са тачношћу од 99,98 одсто, што представља значајну прекретницу у програмабилности квантне технологије.

„Велики обим, са више атома, често се сматра да иде на штету тачности, али наши резултати показују да можемо имати и једно и друго. Кубити нису корисни без квалитета. Сада имамо и квантитет и квалитет“, каже физичар Гјохеи Номура.

Да би квантни рачунари постали практична алтернатива савременим суперкомпјутерима, биће потребно још више кубита и још већи ниво стабилности. Стручњаци приступају овом проблему из више различитих углова, због чега рекорди за неке врсте квантних рачунара не морају нужно да важе за друге.

Следећи корак за истраживаче је рад на искоришћавању уплетености (entanglement), што ће омогућити систему да пређе са складиштења информација на њихову стварну обраду. У блиској будућности могли бисмо да користимо ове рачунаре за откривање нових материјала, облика материје и фундаменталних закона физике.

„Узбудљиво је што стварамо машине које ће нам помоћи да учимо о универзуму на начине које само квантна механика може да нам пружи,“ каже физичарка Хана Манеч.