Kvanttitutkimus|Kvanttitietokone tarvitsee kubitteja, jotka voivat laskea mahdollisimman pitk\u00e4\u00e4n. Kubitit romahtavat t\u00e4rke\u00e4st\u00e4 superpositiosta herk\u00e4sti.<\/p>\n
8.7. 12:00<\/p>\n
Lue tiivistelm\u00e4<\/p>\n
Tiivistelm\u00e4 on teko\u00e4lyn tekem\u00e4 ja ihmisen tarkistama.<\/p>\n
Aalto-yliopiston fyysikot ovat pit\u00e4neet kvanttitietokoneen kubitin superpositiossa enn\u00e4tyksellisen pitk\u00e4\u00e4n, millisekunnin ajan.<\/p>\n
Saavutus on merkitt\u00e4v\u00e4, sill\u00e4 kubitit yleens\u00e4 pysyv\u00e4t superpositiossa vain sekunnin kymmenestuhannesosia.<\/p>\n
Tutkimus julkaistiin Nature Communications -tiedelehdess\u00e4 ja se toteutettiin Aalto-yliopiston Kvanttilaskennan ja -laitteiden -tutkimusryhm\u00e4ss\u00e4.<\/p>\n
Suomessa on k\u00e4yt\u00f6ss\u00e4 joitakin kvanttitietokoneita, mukaan lukien VTT:n 50 kubitin kone.<\/p>\n
Kvanttitietokoneiden haasteena on se, pystyyk\u00f6 laite laskemaan tarpeeksi kauan ilman, ett\u00e4 sen laskentakyky romahtaa. Romahduksen syyn\u00e4 on se, ett\u00e4 koneiden kubitit eli laskennan suorittajat eiv\u00e4t pysy niin sanotussa superpositiossa.<\/p>\n
Nyt Aalto-yliopiston fyysikot ovat pit\u00e4neet kubitin superpositiossa eli toimintatilassa enn\u00e4tyksellisen pitk\u00e4\u00e4n \u2013 millisekunnin eli sekunnin tuhannesosan.<\/p>\n
Saavutus voi kuulostaa v\u00e4h\u00e4iselt\u00e4, mutta millisekuntia on pidetty haamurajana. Yleens\u00e4 kubitit pysyv\u00e4t kokeen aikana superpositioissaan pikemmin sekunnin kymmenestuhannesosia.<\/p>\n
Superpositio on se herkk\u00e4 tila, jossa kubitti voi olla yht\u00e4 aikaa nolla ja ykk\u00f6nen, toisin kuin tavallisen tietokoneen bitti, joka on ykk\u00f6nen tai nolla. Superpositio on nopean laskennan edellytys, koska kone laskee silloin kaikki vaihtoehdot rinnakkain.<\/p>\n
Kubitti kuitenkin romahtaa superpositiosta pienest\u00e4kin h\u00e4iri\u00f6st\u00e4 ennen aikojaan. Yksikin fotoni eli valohiukkanen v\u00e4\u00e4r\u00e4ss\u00e4 paikassa esimerkiksi pilaa laskennan.<\/p>\n
Kubitit romahtavat superpositiosta, kun laskenta on tehty ja tulos mitataan. Tulos saadaan perinteisesti ykk\u00f6sen\u00e4 ja nollina, vaikka laskenta tapahtuukin superpositiossa.<\/p>\n
Vaikeaa on pit\u00e4\u00e4 useita kubitteja yhdess\u00e4 superpositiossa. Yksitt\u00e4inen kubitti pysyy siin\u00e4 helpommin, kuten kokeessa.<\/p>\n
Aallon tiedotteessa v\u00e4it\u00f6skirjatutkija Mikko Tuokkola<\/a> toteaa, ett\u00e4 h\u00e4nen kokeessaan paras kubitin kesto oli millisekunti. Useiden mittausten mediaani oli puoli millisekuntia, joka sekin oli hyv\u00e4 tulos.<\/p>\n Aikaisemmissa tutkimuksissa kubitit ovat pysyneet niin sanotussa koherenssista enimmill\u00e4\u00e4n vain 0,6 millisekuntia.<\/p>\n Kokeessa ei tehty uudenlaista kubittia, vaan siin\u00e4 k\u00e4ytettiin transmon-kubitista tehty\u00e4 versiota. Parikymment\u00e4 vuotta sitten kehitetty transmon on yleisin kvanttitietokoneissa.<\/p>\n Kubitti tehtiin Teknologian tutkimuskeskus VTT:n tekem\u00e4n suprajohtavan filmin avulla. Kubitti rakentuu yleens\u00e4 piikiekolle, jolle kuvioidaan ohuet s\u00e4hk\u00f6iset piirit valottamalla ja sy\u00f6vytt\u00e4m\u00e4ll\u00e4. Se tehtiin VTT:n ja Aallon yhteisesti omistaman Micronovan puhdastiloissa.<\/p>\n Koe tehtiin professori Mikko M\u00f6tt\u00f6sen<\/a> johtamassa ryhm\u00e4ss\u00e4, joka kuuluu Suomen akatemian Kvanttiteknologian huippuyksikk\u00f6\u00f6n.<\/p>\n Tuokkolan ohjaaja oli tutkijatohtori Yoshiki Sunada<\/a>. Nyt Stanfordin yliopistossa ty\u00f6skentelev\u00e4 Sunada teki kokeen kvanttisirun ja mittauslaitteiston. Sunada tuli Aaltoon Japanista laboratoriosta, joka on kehitt\u00e4nyt suprajohtavia kubitteja.<\/p>\n