Technologie používaná v urychlovačích částic, tzv. supravodivé radiofrekvenční dutiny, by mohla sloužit jako ochranná „kapsa“, v níž by probíhaly výpočty pomocí qubitů. Životnost qubitů dosud představuje velký problém kvantového počítání, protože zapletený stav dokážeme udržet pouze krátkou dobu, poté dojde k dekoherenci („kolaps vlnové funkce“) a výpočet končí. Chlazení samozřejmě množství nežádoucích interakcí/šumu omezuje, ale i tak stačí jediný foton…
Příslušnou možnost zkoumá nyní vědecký tým z Fermilabu a Argonne National Laboratory. Navrhují využít supravodivé dutiny z niobu, které se používají k přesnému zacílení rádiových vln (ty pak urychlují samotné částice, respektive s nimi jinak manipulují). Niobové součástky již nyní pracují za teplot těsně nad absolutní nulou. Kdybychom samotné qubity („kvantový procesor“) umístily do těchto dutin, mohl by se čas výpočtu protáhnout o několik řádů, ze současných milisekund třeba až na sekundy, uvádějí autoři výzkumu Adam Lyon a Jim Kowalkowski. Návrh se týká výhradně qubitů založených na fotonech – například procesor Google Sycamore, který loni dosáhl (alespoň dle Googlu) kvantové nadřazenosti (supremacy), reprezentuje qubity jinak. Totéž pak platí pro další relativně pokročilou kvantovou výpočetní technologii, systémy D-Wave provádějící kvantové žíhání. Nicméně protože problém délky trvání kvantového výpočtu je univerzální, třeba „dutinovou izolaci“ někdo zkusí zkombinovat i s jinými qubity.
Projekt se ovšem prozatím nachází ve fázi simulací, samotný kvantový počítač fungující za uvedených podmínek vědci dosud nepostavili a nevyzkoušeli.
Zdroj: Fermi National Accelerator Laboratory/Phys.org a další
Viz také:
Qubity a jejich svatý grál (grAl) (o době života qubitů)