Sciencemag.cz
Doporučujeme
Některé typy qubitů vydrží v superpozici poměrně dlouho, ale zase je u nich problém se čtením výsledku nebo se spuštěním výpočtu.
S novým přístupem ke kvantovému počítání přišli vědci z japonského výzkumného ústavu Riken. Jeden z autorů studie publikované v Nature Communications, Daniel Loss, již asi před 20 lety spolu s Davidem DiVincenzem z IBM navrhl realizaci qubitů prostřednictvím spinu v „umělých atomech“ (tj. v kvantových tečkách, které mají řadu vlastností klasických atomů). V nové práci se vědci snaží vyřešit problém spojený s tím, že dosud realizované qubity mají vždy pouze část vlastností, které kvantový počítač potřebuje.
Tzv. Loss-DiVincenzovy qubity vydrží ve stavu superpozice dobu dostatečně dlouhou pro realizaci výpočtu (než systém zkolabuje pod vlivem vnějšího šumu). Problém spočívá v tom, že u tohoto typu qubitů ale trvá dlouho dostat je do určitého požadovaného stavu (inicializace výpočtu) a také dlouho trvá čtení výsledku. Přesně opačné vlastnosti mají tzv. single-triplet qubity, realizované rovněž v kvantových tečkách.
Navrhovaným řešením je oba typu qubitů propojit v jediném výpočetním systému. Speciální brána (hradlo, „controlled phase gate“) přitom přenáší informaci (stav) mezi oběma typy qubitů, tedy na Loss-DiVincenzových qubitech se provede výpočet, výsledek se odečte na single-triplet qubitu, zde se opět nastaví další požadovaný stav (inicializace výpočtu) a přenese na první typ qubitu.
A. Noiri et al. A fast quantum interface between different spin qubit encodings, Nature Communications (2018). DOI: 10.1038/s41467-018-07522-1
Zdroj: Phys.org
Poznámka: kvantové tečky – místa/útvary, nejčastěji v polovodičích, které k sobě vážou elektrony, obdobně jako atomové jádro. V kvantových tečkách se soustřeďují elektrony ve vrstvách s definovanými hladinami energie. Běžně se dnes uplatňují např. v displejích typu QLED.
