"Kopler quarton tidak hanya mempercepat kecepatan kita dapat membaca qubit tetapi juga memperkaya palet interaksi yang tersedia untuk operasi kuantum," jelas Yufeng "Bright" Ye, PhD '24, dari MIT.
Para peneliti di MIT mengumumkan terobosan dalam komputasi kuantum di Cambridge, MA, pada [Tanggal Publikasi, Mengasumsikan Tanggal Saat Ini]. Tim mencapai kopling cahaya-materi nonlinier terkuat hingga saat ini, membuka jalan bagi pembacaan kuantum sepuluh kali lebih cepat dari sebelumnya.
Kemajuan ini mengatasi tantangan kritis: kecepatan dan fidelitas operasi kuantum. Pengukuran kecepatan tinggi sangat penting karena qubit, blok bangunan komputer kuantum, rentan terhadap kesalahan dan dekoherensi.
Inovasi tim MIT berpusat pada "kopler quarton," desain sirkuit superkonduktor. Kopler ini menghasilkan interaksi nonlinier antara foton dan atom buatan, meningkatkan kekuatan interaksi sepuluh kali lipat.
Kopling yang lebih kuat ini memungkinkan operasi gerbang kuantum dan proses pembacaan yang lebih cepat. Pembacaan kuantum melibatkan penyinaran foton gelombang mikro ke qubit; kopler quarton memperkuat pergeseran frekuensi, memungkinkan pengukuran dalam nanodetik.
Para peneliti mengintegrasikan dua qubit superkonduktor yang terhubung melalui kopler quarton. Pengaturan ini memperkuat interaksi foton-atom dan qubit-qubit, memperluas cakupan operasi kuantum.
Ye menekankan bahwa terobosan ini mempercepat pencapaian toleransi kesalahan, ambang batas kritis untuk membuka aplikasi kuantum praktis. Kemajuan ini membawa komunitas komputasi kuantum lebih dekat untuk mewujudkan komputer kuantum toleran kesalahan yang mampu melakukan pemrosesan skala besar dan andal.
Implikasinya meluas di luar pembacaan yang dipercepat, membuka kemungkinan untuk gerbang multi-qubit dan generasi keterikatan. Tonggak ini menandai langkah menarik menuju realisasi manfaat komputasi kuantum yang luas.
Studi yang diterbitkan di Nature Communications ini menyoroti kolaborasi interdisipliner antara MIT, MIT Lincoln Laboratory, dan Universitas Harvard. Pekerjaan ini menjanjikan untuk mengubah potensi teoretis menjadi realitas operasional, mempercepat munculnya mesin kuantum praktis.