En robust, to-ion kvantelogisk gate, der fungerer i et mikrosekund, er designet

Teorigruppen ledet af Gonzalo Muga fra UPV/EHUs afdeling for fysisk kemi har slået sig sammen med eksperimentgruppen for National Institute of Standards and Technology i Boulder, Forenede Stater, ledet af David Wineland, Nobelprisen i fysik i 2012, at designe en to-ion, robust, ultrarapid kvante -logisk gate, der er i stand til at fungere på mindre end et mikrosekund. Denne undersøgelse blev offentliggjort i februar i tidsskriftet Fysisk gennemgang A .

Denne teoretiske forskning undersøger, hvad der kunne opnås ud over de nuværende teknologiske begrænsninger for yderligere at motivere eksperimentelle fremskridt. Sammen med qubits (kvanteversionen af ​​0/1 bit), logiske porte er de grundlæggende komponenter i en kvantecomputer. De skal være hurtige, ikke kun for at fremskynde beregningerne, men også for at minimere skadelige interaktioner med miljøstøj.

I 1980'erne, Richard Feynman foreslog en "kvantecomputer", der ville udkonkurrere almindelige computere ved at udnytte kvanteegenskaber som f.eks. Muligheden for at beregne flere veje parallelt. Over 30 år senere, det er stadig svært at realisere teknologisk, fordi atomernes nyttige kvanteopførsel let ødelægges af støj og uønskede interaktioner. Alligevel har forskere gjort fremskridt med nye arkitekturer til at kontrollere fysiske systemer, så de opfører sig som forventet.

En af de mest avancerede arkitekturer bruger fangede ioner, som kan isoleres og håndteres med stor præcision ved hjælp af lasere og elektroder til fremstilling af qubits og kvanteporte. To-qubit porte, som den, der blev undersøgt i undersøgelsen, kan være nyttig til andre anvendelser af kvanteteknologi, såsom sikker kommunikation. Dette gør dem særligt værdifulde porte, men at designe og fremstille dem er udfordrende. Høj nøjagtighed og hastighed er afgørende for at udføre vilkårlige beregninger på en fejltolerant måde.

Ifølge Gonzalo Muga, dette arbejde "er endnu et skridt fremad blandt de mange, der endnu ikke skal tages" mod at opnå en kvantecomputer, "i stand til at foretage beregninger, der ikke kan håndteres af en traditionel computer."