Komputery kwantowe, uważane za przyszłość przetwarzania danych, do tej pory wymagały ekstremalnie niskich temperatur, zaledwie o ułamek stopnia wyższych od zera absolutnego. Taka konieczność sprawiała, że technologia ta była nie tylko droga, ale i trudna w eksploatacji. Jednak nowe badania opublikowane w „Nature” pokazują, że pewien rodzaj kubitów – spinów poszczególnych elektronów – może działać w temperaturze około 1K, czyli znacznie wyżej niż dotychczas sądzono.
Ta przełomowa zmiana może uprościć i zmniejszyć koszty działania komputerów kwantowych, czyniąc je bardziej dostępnymi. Tradycyjnie, dla izolacji zjawisk kwantowych, niezbędnych do działania tych maszyn, konieczne było utrzymanie ich w temperaturach bliskich zeru absolutnemu. Nowe odkrycie otwiera drzwi do bardziej praktycznego wykorzystania komputerów kwantowych w różnych dziedzinach, od projektowania nowych materiałów po opracowywanie leków.
Komputery kwantowe, które są w stanie samodzielnie zarządzać błędami i korygować je, są kluczowe dla wiarygodnych obliczeń i mogą być ogromne pod względem skali. Przygotowania do przyszłości, w której całe magazyny będą wypełnione systemami chłodzenia i zużywały olbrzymie ilości energii na działanie pojedynczego komputera kwantowego, mogą teraz ulec zmianie dzięki możliwości działania tych maszyn w wyższej temperaturze.
Oprócz znaczącej redukcji kosztów operacyjnych i zużycia energii, ta technologiczna innowacja ma ogromne znaczenie w takich dziedzinach jak projektowanie leków, obiecując rewolucjonizować nasze rozumienie i interakcje ze strukturami molekularnymi. Mimo że „cieplejsze” kubity otwierają nowe możliwości, niosą też nowe wyzwania związane z korekcją błędów i sterowaniem. Jest jeszcze za wcześnie, aby stwierdzić, kiedy komputery kwantowe staną się tak powszechne jak dzisiejsze czipy krzemowe, ale ten krok w kierunku działania kubitów w wyższych temperaturach jest kluczowy dla uproszczenia wymagań systemowych i może w końcu uwolnić komputery kwantowe z laboratoriów specjalistycznych do szerszej wspólnoty naukowej i komercyjnych centrów danych.
Źródło: The Conversation
