MIT'den Doktora '24 Yufeng "Bright" Ye, "Quarton bağlayıcı yalnızca kübitleri okuyabildiğimiz hızı artırmakla kalmıyor, aynı zamanda kuantum işlemleri için mevcut etkileşim paletini de zenginleştiriyor," diye açıklıyor.
MIT'deki araştırmacılar, [Yayın Tarihi, Mevcut Tarih Varsayılarak] tarihinde Cambridge, MA'da kuantum bilişimde bir atılım duyurdu. Ekip, bugüne kadarki en güçlü doğrusal olmayan ışık-madde eşleşmesini elde ederek, daha önce mümkün olandan on kat daha hızlı kuantum okumalarının önünü açtı.
Bu gelişme, kritik bir zorluğu ele alıyor: kuantum işlemlerinin hızı ve doğruluğu. Yüksek hızlı ölçüm çok önemlidir çünkü kuantum bilgisayarlarının yapı taşları olan kübitler, hatalara ve dekoheransa eğilimlidir.
MIT ekibinin yeniliği, süper iletken bir devre tasarımı olan "quarton bağlayıcı" üzerine odaklanıyor. Bu bağlayıcı, fotonlar ve yapay atomlar arasında doğrusal olmayan bir etkileşim yaratarak etkileşim güçlerini on kat artırıyor.
Bu daha güçlü eşleşme, daha hızlı kuantum kapısı işlemlerine ve okuma süreçlerine olanak tanıyor. Kuantum okuma, bir kübite mikrodalga fotonları göndermeyi içerir; quarton bağlayıcı, frekans kaymalarını güçlendirerek nanosaniyeler içinde ölçüm yapılmasını sağlıyor.
Araştırmacılar, quarton bağlayıcı aracılığıyla birbirine bağlanan iki süper iletken kübiti entegre etti. Bu kurulum, hem foton-atom hem de kübit-kübit etkileşimlerini güçlendirerek kuantum işlemlerinin kapsamını genişletiyor.
Ye, bu atılımın pratik kuantum uygulamalarının kilidini açmak için kritik bir eşik olan hata toleransına ulaşmayı hızlandırdığını vurguluyor. Bu gelişme, kuantum bilişim topluluğunu, büyük ölçekli, güvenilir işlem yapabilen hataya dayanıklı kuantum bilgisayarları gerçekleştirme hedefine daha da yaklaştırıyor.
Etkileri, hızlandırılmış okumanın ötesine geçerek çok kübitli kapılar ve dolaşıklık üretimi için olanaklar açıyor. Bu kilometre taşı, kuantum hesaplamanın geniş kapsamlı faydalarını gerçekleştirme yolunda ikna edici bir adımı işaret ediyor.
Nature Communications'da yayınlanan çalışma, MIT, MIT Lincoln Laboratuvarı ve Harvard Üniversitesi arasındaki disiplinler arası işbirliğinin altını çiziyor. Bu çalışma, teorik potansiyeli operasyonel gerçekliğe dönüştürmeyi ve pratik kuantum makinelerinin ortaya çıkışını hızlandırmayı vaat ediyor.