Kwantumcomputers op basis van rubidium verbeteren prestaties aanzienlijk

Kwantumcomputers ze hebben een enorm potentieel, maar produceren momenteel nog te veel fouten. Bovendien moeten quantumchips die met supergeleidende qubits werken met helium gekoeld worden tot temperaturen dicht bij het absolute nulpunt. Een onderzoekscollectief van verschillende gerenommeerde Amerikaanse universiteiten heeft nu in het tijdschrift Nature een kwantumprocessor gepresenteerd die efficiënte correctieprocessen kan uitvoeren bij normale omgevingstemperaturen.

Het onderzoeksteam, geleid door hoofdauteur Dolev Bluvstein, maakt gebruik van aangeslagen toestanden in rubidiumatomen waardoor de kwantumcomputer bij kamertemperatuur kan werken. De kwantumcomputers van IBM en Google werken daarentegen met supergeleidende circuits in de vorm van qubits die gekoeld worden tot temperaturen net boven -273,15 graden Celsius. Dit komt doordat qubits extreem gevoelig reageren op invloeden van buitenaf, die tijdens de verwerking tot ongewenste toestandsveranderingen kunnen leiden.

Gevoeligheid voor fouten in kwantumcomputers kan afnemen

Vanwege de willekeurige toestandsveranderingen van kwanta bestaat een qubit uit meerdere fysische eenheden om de terugkerende fouten in kwantumberekeningen te kunnen corrigeren. Vroeger werd aangenomen dat er meer dan 1000 fysieke qubits nodig waren om een "logische" qubit te berekenen, volgens Spektum der Wissenschaft.

In de huidige Nature-studie melden de onderzoekers echter dat ze de efficiëntie van foutcorrectie, gemeten als 'codeafstand', verder hebben verbeterd. Dit brengt kwantumcomputers een stap dichter bij het uitvoeren van taken die te complex zijn voor conventionele computers.