Gennembrud inden for kvantecomputere – kan blive endnu kraftigere
Udviklingen af kvantecomputere går lynhurtig i disse år. Google og IBM konkurrerer side om side om at skabe de kraftigste kvantecomputere, mens et hold af forskere fra Massachusetts Institute of Technology (MIT) og Harvard University har udviklet en kvantesimulator med hele 256 kvantebits. Kvantebits er kvantecomputeres helt grundlæggende byggeklodser og er ækvivalenten til den traditionelle computers binære bits.
Virksomheder som IBM og Google og forskere på universiteter står dog over for en udfordring. Der har hidtil været en begrænsning på, hvor mange kvantebits der kan læses på én gang, men nu har forskere fra det schweiziske forskningsuniversitet École polytechnique fédérale de Lausanne (EPFL) udviklet en metode, hvorpå kvantecomputere kan læse flere kvantebits på én gang. Opdagelsen åbner dørene for udviklingen af endnu kraftigere kvantecomputere.
Læs også: Alt om hardware – hvilke slags computerhardware findes der?
Løser begrænsning i hidtidige kvantecomputere
De kvantecomputere, der i dag bruges i mange forskningsgrupper, har omkring et dusin kvantebits. Kvantebits er nemlig svære at håndtere – først og fremmest fordi de opererer ved en temperatur tæt på den teoretisk laveste mulige temperatur (-273,15 grader Celcius). Hver enkelt kvantebit skal derfor håndteres individuelt, og det begrænser antallet af kvantebits, der kan håndteres på én gang og dermed også kvantecomputerens regnekraft.
“Vores udfordring er nu at forbinde flere kvantebits til kvanteprocessorer – vi taler om hundreder, ja, endda tusinder – for at øge computernes processorkraft,” siger Edoardo Charbon, professor og leder af Advanced Quantum Architecture Laboratory (AQUA Lab) på EPFL’s School of Engineering.
Læs også: IBM opnår et gennembrud inden for kvantecomputere
Kan læse ni kvantebits på én gang
Andrea Ruffino, som er ph.d.-studerende ved Edoardo Charbons laboratorium, har udviklet en metode til at gøre det muligt at læse hele ni kvantebits på én gang. Og teknologien er endda skalérbar, så der i fremtiden kan skabes endnu større matricer af kvantebits.
“Vores metode er baseret på tids- og frekvensdomæner. Den grundlæggende idé er at reducere antallet af forbindelser ved at lade tre kvantebits arbejde med en enkelt forbindelse,” siger Andrea Ruffino.
EPFL råder ikke selv over en kvantecomputer. Andrea Ruffino emulerede derfor sine eksperimenter under nærmest de samme forhold som en ægte kvantecomputer, hvilket gjorde det muligt at arbejde med de samme kvantemekaniske egenskaber.
“Jeg har inkorporeret kvanteprikker, som er nanometerstore halvlederpartikler, i en transistor. Det gav mig noget, der fungerer på samme måde som kvantebits,” siger Andrea Ruffino og afslutter:
“Det er et virkeligt gennembrud, som kan føre til systemer med store kvantebit-matricer integreret med den nødvendige elektronik. De to typer teknologi kan arbejde sammen på en enkel, effektiv og reproducerbar måde.”
Læs også: Nyheder om hardware