理化学研究所（RIKEN）の科学者たちは、シリコン量子ビットの制御において重要な前進を遂げた。複数の量子ビットが単一の共通マイクロ波制御線を通じて同時に動作する際にも、高い操作精度を維持することに成功したのである。
研究者たちは五つのシリコンスピン量子ビットを扱った。彼らは制御誤差の主要な原因を突き止め、それを補正するキャリブレーションプロトコルを開発した。成果はNature Physicsに掲載された。
個別に検証したところ、単一量子ビット操作の精度は99,99 %を超え、最良の場合には99,999 %に近づいた。新しいプロトコルにより、最大三つの量子ビットを同時に動作させてもこの水準が維持された。
五つの量子ビットすべてを同時に動作させた場合でも、精度は約99,9 %にとどまった。これはフォールトトレラント量子コンピューティングの要件に近い。「これは、複数の量子ビットを同時に動作させても高精度の制御を維持できることを示しており、シリコン量子プロセッサのスケーリングに向けた重要な一歩です」と、RIKENの研究員で本研究の共著者であるレオン・カメンツィンは述べた。
シリコンプラットフォームの魅力は、すでに確立されたチップ製造技術に依拠できる点にある。単一の線を通じた並列制御の成功は、スケーリングの複雑さを軽減し、こうしたシステムの実用化を近づける。
今後どこまで進めるかは次の一連の実験が明らかにするだろうが、現時点の成果はすでにシリコン量子ビットの可能性に対する見方を変えつつある。
