En hurtigere metode til at læse kvantehukommelse

Den potentielle computerrevolution, som kvantecomputere længe har lovet, er baseret på deres underlige egenskab kaldet superposition. Nemlig, qubits kan tage både logiske tilstande 0 og 1 samtidigt, oven på enhver værdi imellem. Ved at mestre superpositioner af hele kvantehukommelsen, kvantecomputere kan hurtigt løse problemer, der ville kræve for meget computertid fra almindelige computere, der arbejder med blot 0'er og 1'er.

Imidlertid, qubits er følsomme, og holder i øjeblikket kvanteinformation i mindre end et millisekund ad gangen, selv når den holdes frosset ved temperaturer koldere end den mørke side af månen. For at udtrække nyttige oplysninger, metoden, der læser oplysninger fra qubits, skal tage mindst mulig tid, så få fejl som muligt.

Joni Ikonen, en ph.d. studerende ved Aalto University, har udviklet en ny metode, der hjælper med at gøre netop det. Indtil nu, metoden, der blev brugt til at aflæse information fra en qubit, var at anvende en kort mikrobølge -puls på det superledende kredsløb, der indeholder qubit, og derefter måle den reflekterede mikrobølge. Efter 300 nanosekunder, kvbitens tilstand kan udledes af det reflekterede signals adfærd.

Den nye metode anvender en ekstra mikrobølge puls på samme tid til selve qubit, samt til kredsløbet knyttet til qubit. Ved at bruge to pulser i stedet for en, teamet på Aalto var i stand til at få den reflekterede puls til at afsløre qubit -tilstande væsentligt hurtigere, end da de kun påførte en enkelt puls.

Billedtekst:De to kvantetilstande, her repræsenteret med røde og blå pile, adskilles hurtigere og kan læses hurtigere, når systemet pulseres med to mikrobølger

'Vi var i stand til at gennemføre aflæsningen i 300 nanosekunder i vores første forsøg, men vi tror, ​​at det at gå under 100 nanosekunder er lige rundt om hjørnet, «siger Joni Ikonen.

Ved at forbedre hastigheden og nøjagtigheden af ​​de oplysninger, der hentes fra qubits, forskere kan muligvis komme tættere på at realisere løftet om nyttig kvanteberegning.

'Dette er et fantastisk resultat i at få de glatte qubits i orden. Jeg håber, at det i fremtiden vil hjælpe samfundet med at nå kvanteoverlegenhed og fejlkorrektion, vejen til en kvantecomputer af praktisk værdi, siger Dr. Möttönen, der co-superviserede arbejdet med Dr. Jan Goetz.

Forskningen er publiceret i Fysisk gennemgangsbreve .