Een team van natuurkundigen, computerwetenschappers en informatiemachinespecialisten van de Harvard University heeft, in samenwerking met collega's van QuEra Computing Inc., de Universiteit van Maryland en MIT, een kwantumcomputer gemaakt met het grootste aantal logische kwantumbits ooit. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Nature , beschrijft de groep hoe ze hun computer hebben gebouwd en hoe goed deze presteerde tijdens het testen.

In het recente verleden hebben verschillende grote namen in de kwantumcomputing kwantumcomputers gebouwd met meer dan 1.000 el, waardoor dergelijke computers meer rekenkracht hebben dan ooit tevoren. Helaas lijden ze allemaal onder de enorme hoeveelheid foutcorrectie die ze vereisen, een probleem dat ervoor zorgt dat dergelijke computers niet mainstream worden.

De makers van dergelijke systemen werken aan een manier om het probleem te verminderen, maar tot nu toe is er nog geen echte oplossing gevonden. Andere spelers zijn de onderzoekswereld van kwantumcomputers betreden en gebruiken een andere aanpak, gebaseerd op logische qubits in plaats van op hardware gebaseerde qubits.

Logische qubits zijn groepen qubits die met elkaar verbonden zijn via kwantumverstrengeling. In plaats van te vertrouwen op redundante kopieën van informatie als foutcorrectieprotocol, vertrouwen logische op qubit gebaseerde machines op de ingebouwde redundantie van verstrengeling. Voor dit nieuwe onderzoek bouwde het onderzoeksteam een ​​kwantumcomputer met 48 logische qubits, het meeste tot nu toe door welk team dan ook.

De nieuwe computer werd gebouwd door duizenden rubidiumatomen in een vacuümkamer te scheiden. Het team gebruikte vervolgens lasers en magneten om de atomen af ​​te koelen tot bijna het absolute nulpunt. Ze gebruikten andere lasers om qubits te maken van 280 atomen en deze vervolgens te verstrengelen. Zo konden ze in één keer 48 logische qubits creëren. De logische qubits zijn gemaakt om te communiceren met behulp van een optisch pincet, waardoor er geen draden nodig zijn.

Uit voorlopige tests van de machine bleek dat hun kwantumcomputer tijdens het uitvoeren van berekeningen minder fouten vertoonde dan andere grotere machines op basis van fysieke qubits. De onderzoekers suggereren dat hun machine weer een nieuwe stap is in de richting van het uiteindelijke doel:het creëren van een kwantumcomputer voor algemeen gebruik die berekeningen en combinatoriek kan uitvoeren die nog niet haalbaar zijn met de huidige computertechnologie.

Meer informatie: Dolev Bluvstein et al, Logische kwantumprocessor gebaseerd op herconfigureerbare atoomarrays, Natuur (2023). DOI:10.1038/s41586-023-06927-3

Journaalinformatie: Natuur

© 2023 Science X Netwerk