Kvanteudfordring skal løses en kilometer under jorden

Canadian Shield beskytter mod kosmiske stråler

Det unikke forskningsprojekt udføres i samarbejde mellem forskere fra Chalmers University of Technology, Institute for Quantum Computing (IQC) ved University of Waterloo og SNOLAB nær Sudbury, Ontario, Canada.

I undersøgelsen vil superledende qubits fremstillet på Chalmers University of Technology først blive testet over jorden i både Sverige og Canada. Dernæst vil de samme qubits blive testet langt under den canadiske jord, så forskelle mellem de to miljøer kan studeres. Ved hjælp af det to kilometer tykke "jordskjold", der omgiver verdens dybeste renrum beliggende i Vales Creighton-minen i Ontario, kan forskerne lukke kosmiske stråler eller radioaktivitet ude, som ellers ville have "slået ud" qubits ovenfor. jorden.

"SNOLAB opretholder den laveste myonflux i verden og har avancerede cryogeniske testmuligheder, hvilket gør det til et ideelt sted at udføre værdifuld forskning i kvanteteknologier," siger Jeter Hall, forskningsdirektør ved SNOLAB og adjungeret professor ved Laurentian University i Canada.

Kan løse fejlretningsudfordringen

For at virkningen af ​​kvantecomputere kan realiseres i samfundet, skal kvanteforskere først løse problemet med fejlkorrektion. Mens klassiske computere bruger systemer, der kan rette op på de fejl, der opstår og give pålidelige resultater, er der ingen nuværende systemer, der er stærke nok til at rette op på de væsentligt mere komplekse fejl, der opstår i kvantecomputere.

De fejlkorrektionsmetoder, der bruges på kvantecomputere i dag, antager, at hver fejl forårsaget af kosmiske stråler opstår uafhængigt af hinanden. Dette er en forkert vurdering, da den slags fejl tværtimod normalt hænger sammen med hinanden. Nuværende fejlkorrektionsmetoder kan ikke rette korrelerende fejl, hvilket betyder, at flere qubits kan miste deres kvantetilstand på samme tid. Ved at øge forståelsen af ​​qubit-processerne ønsker forskerne nu at finde metoder til at reducere antallet af korrelerede fejl.

"Med dette projekt håber vi at begynde at forstå, hvad der foregår med qubit-dekohærensen i forhold til kosmiske stråler, og derefter begynde at forstå, hvordan strålingen påvirker qubitterne på mere kontrollerede måder," siger Dr. Chris Wilson, professor ved University of Waterloo og aktiv ved Institute for Quantum Computing i Ontario.

Projektet udføres i samarbejde mellem Chalmers University of Technology, Institute for Quantum Computing (IQC) ved University of Waterloo, Ontario, Canada, og SNOLAB nær Sudbury, Ontario, Canada.

Leveret af Chalmers University of Technology