Souhrn
Výzkumníci z Princeton University představili nový supravodivý qubit, jehož koherenční doba přesahuje 1 milisekundu – což je třikrát více než nejlepší dosavadní laboratorní výsledky a téměř 15krát více než průmyslový standard používaný v komerčních kvantových procesorech. Tento pokrok odstraňuje jednu z klíčových překážek na cestě k škálovatelným a prakticky použitelným kvantovým počítačům.
Klíčové body
- Nový qubit dosahuje koherenční doby přes 1 ms, což je třikrát lepší než nejlepší dřívější laboratorní výsledky.
- Čip je založen na architektuře kompatibilní se stávajícími systémy od firem jako Google nebo IBM.
- Výzkumníci vytvořili plně funkční kvantový čip pro ověření výkonu nového qubitu.
- Delší koherenční doba usnadňuje implementaci kvantové korekce chyb, což je nezbytné pro spolehlivé kvantové výpočty.
- Práce byla publikována 5. listopadu 2025 v prestižním časopise Nature.
Podrobnosti
Kvantové počítače trpí zásadním problémem: qubity – základní stavební kameny kvantového výpočtu – rychle ztrácejí svůj kvantový stav (tzv. koherenci), což znemožňuje provádět dlouhé nebo složité výpočty. Andrew Houck, vedoucí národního kvantového výzkumného centra na Princetonu a děkan fakulty strojírenství, zdůraznil, že „informace v qubitech jednoduše nevydrží dostatečně dlouho“. Nový qubit vyvinutý jeho týmem tento problém výrazně zmírňuje. Díky koherenční době přes 1 ms se otevírají nové možnosti pro efektivní kvantovou korekci chyb – proces, který vyžaduje, aby qubity udržely informaci dostatečně dlouho na to, aby mohly být detekovány a opraveny chyby bez ztráty výpočetní integrity. Důležité je, že architektura qubitu je založena na transmonovém designu, který již používají průmysloví hráči jako Google nebo IBM, což usnadňuje integraci této technologie do stávajících výrobních postupů a hardwarových platforem.
Proč je to důležité
Tento pokrok představuje významný krok směrem k praktickým kvantovým počítačům schopným řešit reálné problémy – například v oblasti materiálového výzkumu, optimalizace logistiky nebo simulací molekul pro farmaceutický průmysl. Delší koherenční doba nejen zvyšuje spolehlivost výpočtů, ale také snižuje nároky na počet fyzických qubitů potřebných pro vytvoření jednoho logického, chybově odolného qubitu. To přímo přispívá k škálovatelnosti kvantových systémů a zkracuje cestu k dosažení tzv. kvantové výhody – bodu, kdy kvantové počítače předčí klasické superpočítače v konkrétních úlohách.
Zdroj: 📰 Space Daily