UCLA‘dan bir araştırma ekibi, kuantum bitlerini veya kübitleri hazırlamak ve ölçmek için hatasız bir kuantum bilgisayar içinde yeni bir kayıt oluşturmayı başardı. Geliştirdikleri teknikler, yeni malzemelerin ve ilaçların tasarımı da dahil olmak üzere önemli hedefler için klasik bilgisayarlardan daha iyi performans gösteren kuantum bilgisayarlar oluşturmayı kolaylaştırabileceği için dikkat çekti. Araştırma, Nature dergisi tarafından yayınlanan ve kuantum bilgileri ve kuantum hesaplama üzerine yapılan istisnai araştırmaları da içeren hakemli çevrim içi açık erişimli dergi olan npj Quantum Information‘da yayınlandı.
Şu anda, en güçlü olarak söyleyebileceğimiz kuantum bilgisayarlar “gürültülü orta ölçekli kuantum” (Noisy Intermediate-Scale Quantum) bilgisayarlardır ve bu bilgisayarlar hatalara karşı çok duyarlıdırlar. 100 kübitlik bir kuantum bilgisayar için %1’lik bir ölçüm hatası, bir NISQ cihazının %63 oranında yanlış bir cevap üreteceği anlamına gelmektedir.
UCLA Fizik ve Astronomi profesörü kıdemli yazar Eric Hudson ve meslektaşları bu büyük sorunu çözmek için son zamanlarda lazer soğutmalı, radyoaktif bir baryum iyonunda barındırılan yeni bir kübit geliştirdiler. Üretilmiş bir radyoizotop olan 133Ba+, doğal olarak meydana gelen türlerde bulunmayan, onu neredeyse ideal bir kübit haline getiren birkaç benzersiz ve arzu edilen özelliğe sahiptir. Özellikle, baryumun elektronik yapısı, elektromanyetik spektrumun görünür kısmında geçişler sağlayarak, şu anda kullanılmakta olan birçok iyon türü için mevcut olmayan yüksek güçlü lazerlerin, düşük kayıplı fiberlerin, yüksek kuantum verimli dedektörlerin ve diğer optik ekipmanların kullanılmasını sağlamaktadır.
133Ba+ iyonunun nükleer yapısı, başlatılması ve saptanması kolaydır. Depolama sırasında kübit tutarlılığını koruyan sağlam bir aşırı ince hal kübiti sağlar. Bu özellikler onu mevcut iyon tuzaklarıyla uyumlu hale getirir ve özellikle QCCD mimarisi ve fotonlar yoluyla uzaktan bağlantı için, şu anda kullanılmakta olan türlerden daha üstündür.
Bu “goldilocks iyonu”, ultra düşük hata oranına sahip kuantum cihazlarını gerçekleştirmek için neredeyse ideal özelliklere sahiptir ve UCLA grubunun bugüne kadar diğer tüm kuantum teknolojilerinden daha az çabayla, ölçüm hata oranında yaklaşık %0.03 elde etmesini sağlamıştır.
UCLA’daki bu heyecan verici yeni kübitin gelişmesinin, kuantum bilgi biliminin neredeyse her alanına etkide bulunabilir. Bu radyoaktif iyon, kuantum ağ oluşturma, algılama, zamanlama, simülasyon ve hesaplamada umut verici bir sistem olarak tanımlanmıştır ve araştırmacıların makalesi büyük ölçekli NISQ cihazlarının kapısını aralamaktadır.
Yoruma kapalı.