Tilhengere av kvantedatamaskinene har gitt oss mange lovende løfter om mulighetene som ligger i teknologien, men ennå gjenstår mange flaskehalser som hindrer teknologien i å utløse sitt fulle potensial. Nå kan en av disse være løst, rapporterer Digital Trends.
Et team av ingeniører ved University of New South Wales i Sydney hevder å ha fått på plass en av de aller viktigste puslebitene som gjør det mulig å konstruere virkelig kraftige kvantedatamaskiner i fremtiden.
Flere millioner qubiter
Det forskerne gjorde var å finne en ny og langt mer effektiv måte å kontrollere informasjonsenhetene (qubiter) på, som hittil har vært et stort hinder i byggingen av kvantedatamaskiner med mange informasjonsenheter.
Teknikken kan ifølge forskerne muliggjøre kvantedatamaskiner med flere millioner qubits, der de kraftigste maskinene per dags dato kun opererer med noen tusen qubits. Dersom den nye metoden, som ennå er eksperimentell, har noe for seg kan vi med andre ord stå overfor et meget betydelig fremskritt på området.
Kvantedatamaskinen som de australske ingeniørene brukte i sitt eksperiment baserer seg på kvantetilstanden til elektronet, nærmere bestemt det som kalles elektronspinnet.
Den tradisjonelle metoden for å kontrollere qubits som baserer seg på elektronspinn er å benytte små tråder plassert ved siden av hver sin qubit-enhet som genererer et magnetisk felt som påvirker elektronets tilstand.
Trådene må plasseres nært inntil qutbit-enhetene for å kunne kontrollere dem, som igjen betyr at antallet tråder vil øke kraftig etter hvert om man ønsker å benytte mange informasjonsenheter. Dette vil ta opp mye plass på brikken, som gjør metoden vanskelig å skalere opp, og i tillegg vil det store antallet tråder generere for mye varme.
Ny komponent
Forskernes alternativ var å benytte en ny komponent, en slags prisme, som ble plassert over brikken. Denne var i stand til å kontrollere elektronspinnet til alle informasjonsenhetene samtidig ved å fokusere mikrobølgene som skaper det magnetiske feltet mot hver enkelt qubit.
– Det er to nøkkelinnovasjoner her. Den første er at vi ikke trenger å bruke mye strøm for å oppnå et sterkt felt for qubitene, som innebærer at vi ikke genererer mye varme. Den andre er at feltet er svært uniformt på tvers av brikken, slik at millioner av qubiter opplever det samme nivået av kontroll, skriver forskerne.
I tiden fremover skal det australske ingeniørteamet bruke teknologien til å forenkle designet til silisiumbaserte kvanteprosessorer, som kan bety at løsningen kan få fart på utviklingen av nye brikker.
Tekniske detaljer rundt gjennombruddet er publisert hos vitenskapsmagasinet Science Advances.
Flere andre jobber for øvrig også med betydelige oppskaleringer av kvantedatamaskiner. Som digi.no meldte tidligere i år jobber Google med et nytt anlegg som etter planen skal resultere i en kvantedatamaskin med én million qubiter. For å realisere disse ambisjonene skal selskapet utvikle det de kaller verdens første kvante-transistor.
Nytt gjennombrudd: Det «hacke-sikre» internettet er enda nærmere en realitet
