W najnowszym artykule naukowym opublikowanym w periodyku Science, naukowcy z ETH w Zurychu opisali szczegółowo swoje najnowsze osiągnięcie. Okazuje się bowiem, że badaczom udało się stworzyć pierwszy funkcjonalny kubit mechaniczny. Co więcej, podczas testów ów kubit dał naprawdę obiecujące wyniki.
Warto tutaj wspomnieć, że jednym z głównych problemów, z jakimi zmagają się dotychczas testowane i wykorzystywane komputery kwantowe, są ograniczenia wykorzystywanych w nich kubitów wirtualnych, które są generowane przy użyciu metod elektromagnetycznych. To właśnie one są podatne na liczne błędy, które następnie wymagają licznych korekt. Siłą rzeczy, wśród naukowców powstało pytanie, czy dałoby się stworzyć kubity mechaniczne, które mogłyby być bardziej niezawodne.
Czytaj także: Mamy to! Naukowcy stworzyli pierwsze kubity stabilne w temperaturze pokojowej
W przeciwieństwie do tradycyjnych bitów przechowujących dane w postaci zera lub jedynki, z jakimi mamy do czynienia w komputerach klasycznych, kubity mogą istnieć w superpozycji obu stanów jednocześnie. W ramach swojego projektu badawczego naukowcy stworzyli swoistą membranę przypominającą bęben, która jest w stanie utrzymywać informacje w stanie stabilnym, w stanie wibrującym lub w obu tych stanach jednocześnie.
Naukowcy podkreślili, że kluczowym problemem kubitów wirtualnych jest ich ulotność — pojawiają się i znikają niemal natychmiast. Aby temu zaradzić, zastosowali piezoelektryczny dysk zamontowany na szafirowej podstawie jako rezonator mechaniczny. Nadprzewodzący kubit, również przymocowany do szafirowej podstawy, został przymocowany za pomocą specjalnie opracowanej metody wytwarzania.
Czytaj także: Komputery kwantowe imponują, ale są podatne na błędy. To się właśnie zmieniło
Cała ta konstrukcja zaowocowała powstaniem kubitu, którego czas koherencji zależy bezpośrednio od wykorzystanego w nim nadprzewodnika. Niezależnie jednak od tego, jaki materiał wybrano, czas koherencji powstałych w ten sposób kubitów mechanicznych istotnie przewyższał czas koherencji kubitów wirtualnych stosowanych dotychczas w komputerach kwantowych.
To jednak dopiero początek nowej, interesującej ścieżki rozwoju komputerów kwantowych. Naukowcy chcą bowiem kontynuować testy różnych nadprzewodników, aby znaleźć taki materiał, który zagwarantuje jak najdłuższe czasy koherencji. Później przyjdzie czas na przetestowanie tak powstałych kubitów w połączeniu z bramkami kwantowymi. Może się bowiem okazać, że będą się one doskonale nadawać do zastosowania w komputerach kwantowych nowej generacji.