Chalmersforskare presenterar genombrott för kvantdatorer

Forskare vid Chalmers tekniska högskola har tagit ett betydande steg framåt i utvecklingen av kvantdatorer. Deras nya metod kan lösa ett fundamentalt problem som länge begränsat kvantdatorers prestanda: hanteringen av fel och brus samt den exakta styrningen av kvanttillstånd.

För att utnyttja kvantdatorers potential i samhället krävs det att kvantbitar (qubits) förblir stabila och kan styras exakt. Hittills har utmaningen varit att system med god felkorrigering varit långsamma eller svårstyrda, medan system som är lätta att styra varit känsliga för fel.

Chalmers forskargrupp har lyckats utveckla ett system baserat på kontinuerlig-variabel kvantberäkning som använder harmoniska oscillatorer. Detta tillvägagångssätt skiljer sig från den traditionella principen med två tillstånd för en qubit, och tillåter fler kvanttillstånd. Forskarna har lyckats kringgå Kerr-effekten, som tidigare förvrängt oscillatorernas många kvanttillstånd, samtidigt som de möjliggjort snabb och exakt manipulation av tillstånden. Detta banar väg för konstruktion av mer stabila och kraftfulla kvantdatorer.

"Vi har skapat ett system som möjliggör extremt komplexa operationer på ett kvantsystem med flera tillstånd, med en aldrig tidigare skådad hastighet", säger Simone Gasparinetti, ledare för 202Q-lab vid Chalmers och senior författare till studien. Forskningen har publicerats i tidskriften Nature Communications.