Souhrn
Výzkumníci z Princeton University představili nový supravodivý qubit, jehož doba koherence přesahuje 1 milisekundu – což je třikrát déle než u doposud nejlepších laboratorních prototypů a téměř patnáctkrát déle než u průmyslového standardu pro škálovatelné kvantové procesory. Tento pokrok odstraňuje jednu z klíčových překážek na cestě k praktickým kvantovým počítačům: nestabilitu kvantové informace.
Klíčové body
- Nový qubit dosahuje doby koherence přes 1 ms, což je třikrát lepší než nejlepší dřívější výsledky.
- Čip je kompatibilní se stávajícími architekturami používanými společnostmi jako Google nebo IBM.
- Výzkumníci postavili plně funkční kvantový čip na bázi tohoto qubitu, aby ověřili jeho výkon.
- Delší koherence usnadňuje kvantovou korekci chyb – nezbytný předpoklad pro škálovatelné systémy.
- Práce byla publikována 5. listopadu 2025 v prestižním časopise Nature.
Podrobnosti
Kvantové počítače trpí zásadním problémem: kvantová informace uložená v qubitech rychle „vyprchává“ kvůli interakci se svým okolím – tento jev se nazývá dekoherence. Bez dostatečně dlouhé doby koherence není možné provádět složité výpočty ani implementovat efektivní kvantovou korekci chyb, která vyžaduje mnohonásobné opakování operací. Tým vedený Andrewem Houckem, děkanem inženýrství na Princetonu a vedoucím federálně financovaného národního centra pro kvantový výzkum, vyvinul qubit, jehož koherence trvá déle než 1 milisekundu. To umožňuje provést tisíce kvantových hradel, než informace ztratí svou integritu. Důležité je, že nový design vychází z transmon qubitů – architektury, kterou dnes používají i komerční hráči jako Google nebo IBM – a tedy lze jej relativně snadno integrovat do stávajících výrobních postupů. Tým již sestavil plně funkční čip s více qubity, který prokázal stabilitu i při provozu v reálných podmínkách.
Proč je to důležité
Tento pokrok představuje významný krok směrem k praktickým kvantovým počítačům. Delší doba koherence přímo snižuje nároky na kvantovou korekci chyb, což znamená, že lze postavit menší a energeticky úspornější systémy s reálným výpočetním výkonem. Vzhledem ke kompatibilitě s existujícími platformami může být tato technologie rychle přijata průmyslem, což urychlí vývoj škálovatelných kvantových procesorů. V kontextu globálního závodu o kvantovou nadvládu – ve kterém hrají klíčovou roli Spojené státy, Čína i Evropská unie – jde o strategicky významný technologický posun.
Zdroj: 📰 Space Daily
| 