Stort gjennombrudd: Nå har kvantedatamaskiner blitt mindre «mystiske»

Kvantedatamaskinene er spådd en lysende fremtid, men fortsatt snakker vi om en relativt eksotisk teknologi som har et stykke igjen før den kan true klassiske datamaskiner.

Et av de største problemene med kvantedatamaskinene er at informasjonsenhetene som teknologien opererer med – kalt «qubits» – er skjøre og svært sårbare for feil og forstyrrelser. I tillegg krever maskinene ekstraordinære produksjonsteknikker og forhold for å fungere etter hensikten.

Nå har det imidlertid skjedd et viktig gjennombrudd på begge disse feltene, melder nettstedet Interesting Engineering.

Oppnådde høy presisjon med vanlig CMOS-teknologi

Et australsk oppstartsselskap kalt Diraq hevder de har oppnådd en såkalt kontrollnøyaktighet (control accuracy) på hele 99,9 prosent i én enkelt qubit.

Høye presisjonsnivåer er oppnådd også tidligere av andre forskere, men det som gjør dette nye fremskrittet viktig er at kvanteprosessoren ble fremstilt med eksisterende, silisiumbasert CMOS-teknologi. Dette er den samme teknologien som brukes til å produsere vanlige transistorer.

Forskerne sier at ytelsen er den høyeste som noensinne er oppnådd for en qubit fremstilt med konvensjonell silisiumteknologi, og tilstrekkelig for å bygge praktiske, kraftige kvantedatamaskiner på CMOS-plattformen.

Gjennombruddet ble mulig ved hjelp av ulike optimaliseringsverktøy som Diraq har jobbet med det siste tiåret.

I tillegg til å ha oppnådd en svært høy kontrollnøyaktighet, har de silisiumbaserte qubitene også den store fordelen at de har dimensjoner på nivå med vanlige transistorer. Dermed kan man potensielt få plass til langt flere qubiter på samme brikke enn man har klart tidligere.

Skal starte produksjon av brikker

– På grunn av den ekstremt lille størrelsen, sammenlignbar med moderne transistorer, tilbyr CMOS-qubiter muligheten til å integrere mange millioner qubiter på én brikke i et antall som tilsvarer konvensjonelle transistorer, skriver forskerne.

Diraq har brukt den nye tilnærmingen sin til å designe brikker som skal settes i produksjon av den store halvlederprodusenten Global Foundries allerede i år. Disse brikkene vil integrere de silisiumbaserte qubitene med vanlige transistorer, som forskerne sier er et viktig ledd i å dytte det samlede qubit-tallet over milliongrensen.

Diraq mener arbeidet deres et er viktig bidrag i å realisere potensialet som ligger kvanteteknologien innen områder som kryptografi og forskning.

Det er gjort viktige fremskritt med silisiumbasert kvanteteknologi også tidligere. Digi har blant annet rapportert om et forskerteam ved University of New South Wales i Australia som konstruerte en silisium-kvantedatamaskin som var i stand til å utføre utregninger med et presisjonsnivå på 99,95 prosent på én qubit.