Физики создали новый ионный кубит, обладающий наилучшими характеристиками на сегодняшний день - «Наука и технологии»

Группа исследователей из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе при помощи разработанного ими ионного квантового бита (кубита) нового типа установила новый рекорд в области низкого уровня ошибок, возникающих при манипуляциях и считывании состояния этих кубитов. Разработанные учеными методы и технологии могут в самом ближайшем времени в буквальном смысле произвести революцию в деле проектирования и сооружения реальных квантовых компьютеров, способных демонстрировать квантовое превосходство на более широком круге задач, чем подобные компьютеры, существующие на сегодняшний день.

Существующие квантовые компьютеры пока еще можно отнести к промежуточному классу "шумных" квантовых устройств, которые весьма чувствительны к возникающим в процессе их работы ошибкам. Кубиты, используемые в этих компьютерах, обеспечивают уровень ошибок порядка 1 процента. Это кажется, на первый взгляд, немного, но с таким уровнем ошибок система, состоящая из 100 кубитов, к примеру, будет выдавать неправильные результаты в 63 процентах случаев, что существенно снижает ее эффективность.

Для решения описанной выше проблемы исследователи из Калифорнийского университета разработали новый кубит, состоящий из охлажденного лазерным светом иона радиоактивного изотопа бария - Ba+(133). Этот изотоп был выбран далеко не случайно, его собственная резонансная частота находится в определенном участке микроволнового диапазона, наиболее подходящего для организации операций считывания и записи квантовой информации (state preparation and measurement, SPAM) в этот кубит.