Tutkijat ovat keksineet uuden suprajohtavan kubittityypin, unimonin, joka saattaa tehdä kvanttilaskennasta entistä tarkempaa.
Keksinnön tekivät suomalaisen startup-yrityksen IQM:n, Aalto-yliopiston ja VTT:n tutkijat, jotka julkaisivat tuloksensa Nature Communications -lehdessä.
Ryhmä on saavuttanut ensimmäiset loogiset kvanttiportit unimoneilla 99,9 prosentin tarkkuudella, mikä on tärkeä virstanpylväs kaupallisesti hyödyllisten kvanttitietokoneiden rakentamisessa.
Vielä toistaiseksi IQM:n kaupalliset kvanttikoneet käyttävät transmon-kubitteja.
Monta tavoiteltua ominaisuutta
Unimonissa yhdistyvät monet ominaisuudet, joita kvantteihin tavoitellaan.
Niitä ovat lisääntynyt epälineaarisuus, täydellinen epäherkkyys hitaalle jännitekohinalle, vähentynyt herkkyys magneettiselle kohinalle ja yksinkertainen rakenne, joka koostuu vain yhdestä Josephsonin liitoksesta sähköisessä värähtelijässä.
”Koska unimonilla on suurempi anharmonisuus eli epälineaarisuus kuin transmoneissa, voimme tehdä sillä nopeampia logiikkaoperaatioita”, kertoo väitöstutkimustaan IQM:ssä tekevä Eric Hyyppä.
Mahdollisuus läpimurtoihin
Demonstraatiotaan varten tutkijat valmistivat siruja, joista jokainen koostui kolmesta unimonista. Suprajohtavana materiaalina he käyttivät niobiumia, Josephsonin liitoksissa alumiinia.
”Se, että ensimmäinen koskaan tehty unimon toimi näin hyvin, tarjoaa mahdollisuuden suuriin läpimurtoihin”, sanoo professori Mikko Möttönen.
IQM ja VTT kehittävät parhaillaan Suomen ensimmäistä 54 kubitin kvanttitietokonetta. Lisäksi IQM:n vetämä konsortio rakentaa Saksassa 20 kubitin kvanttitietokonetta, joka integroidaan supertietokoneeseen.
(Kuva: Aleksandr Kakinen) Taiteilijan näkemys unimon-kubitista kvanttiprosessorissa.
