Endelig kan det bli mulig å bygge praktiske kvantedatamaskiner
IBM har nå gjort stort gjennombrudd med den lovende teknologien.
De ennå litt mystiske kvantedatamaskinene har av flere blitt spådd å revolusjonere datateknologien, men fremdeles befinner maskinene seg på et eksperimentelt stadium og et godt stykke unna et anvendelig, stabilt format. Det gjøres hele tiden fremskritt på dette området, og nå melder IBM om et nytt gjennombrudd som kan bringe maskinene nærmere kommersiell masseproduksjon.
Det IBM nå har klart er å konstruere en ny type kvantebrikke som er i stand til å luke ut de to kritiske feilene som i utgangspunktet gjør brikkene ustabile og vanskelige å bygge. Dette har lenge vært en av de største utfordringene innen kvanteteknologien.
Finner begge feilene samtidig
Feilene det dreier seg om er to bestemte kalkulasjonsfeil, kjent som «bit-flip» og «phase-flip»-feilene. I korte trekk innebærer disse feilene at kvantepartiklenes såkalte superposisjon, altså den tilstanden som gjør det mulig å inneha både verdiene 0 og 1 på samme tid, forstyrres av ytre faktorer.
Disse ytre faktorene kan for eksempel være varme, elektromagnetisk stråling og små materielle defekter, og er i utgangspunktet vanskelig å beskytte de svært delikate kvantepartiklene mot. Man har tidligere klart å lage brikker som korrigerer for feilene som forårsakes av disse faktorene, men bare for én av gangen.
Det IBM har klart er å konstruere en kvantekrets som registrerer begge de kritiske feilene på samme tid, noe som betyr at en viktig hindring er overkommet. For å oppnå dette benyttet IBM blant annet et kvadratisk brikkedesign bestående av fire informasjonsenheter, altså «qbits», i stedet for et lineært design. De nye kvantebrikkene skal ifølge IBM være enkle å skalere opp, og benytter i tillegg samme produksjonsteknikk som den vanlige silisiumteknologien.
Stort potensiale
Dermed kan brikkene altså legge grunnlaget for mer praktisk anvendelige kvantedatamskiner som opererer med langt lavere feilprosenter, og som kan bli enkle å produsere i fremtiden. Med det potensialet som ligger i kvanteteknologien kan dette igjen få store konsekvenser på en lang rekke områder.
– Kvantedatamaskiner kan potensielt endre alt, og sette oss i stand til å løse problemer som er umulig eller upraktiske å løse i dag. Maskinene har tradisjonelt blitt utforsket for bruk innen kryptografi, men vi ser nå spennende muligheter for å bygge praktiske kvantesystemer som kan løse problemer innen fysikk og kvantekjemi som er uløselige i dag, skriver sjef for IBMs forskningsavdeling Arvind Krishna i pressemeldingen.
IBM har også tidligere stått for gjennombrudd innen kvantedatamaskiner, og også andre aktører jobber med teknologien, kanskje først og fremst Google. Om du vil lese mer om hvordan kvantemaskinene fungerer kan du sjekke ut disse videoene.
Kvantemaskiner kan allerede kjøpes: Men de er ikke spesielt billige »
(Via Wall Street Journal)
