ʵ

Uutiset

Uusi menetelmä nopeuttaa kvanttitiedon lukemista

Julkaistu:
Kaksi samanaikaista mikroaaltopulssia paljastaa kubittien eli kvanttitietokoneen bittien sisältämän tiedon aikaisempaa nopeammin.
JI
Taiteellinen näkemys kubitin (sininen siru) lukuprosessista hyödyntäen resonaattorin kvanttimekaanista tilaa (sininen ja punainen suihku). Kuva: Heikka Valja

Aalto-yliopiston ja VTT:n tutkijat ovat onnistuneet lukemaan nopeammin kubittien eli kvanttibittien sisältämää tietoa hyödyntämällä kahta mikroaaltopulssia yhden sijasta. Tutkijaryhmä sai kubitin tilat selville paljon nopeammin kuin vain yhtä pulssia käytettäessä. 

Kvanttitietokoneisiin liitetty vallankumouksellisuus perustuu niiden poikkeukselliseen ominaisuuteen, jota kutsutaan superpositioksi. Kubitit voivat olla samanaikaisesti tilassa 0 tai 1, tai saada minkä tahansa arvon niiden väliltä. Kvanttitietokoneet hallitsevat siis kaikki kvanttimuistin superpositiot, ja ne kykenevät tämän vuoksi ratkaisemaan laskentaongelmia tavanomaisia tietokoneita nopeammin.

Kubitit ovat kuitenkin hyvin herkkiä, ja ne saadaan tällä hetkellä säilyttämään kvanttitietoa alle millisekunnin kerrallaan, vaikka ne jäädytettäisiin hyvin mataliin lämpötiloihin. Jotta kubiteista voidaan lukea hyödyllistä tietoa, lukemisen täytyy tapahtua niin nopeasti ja virheettömästi kuin mahdollista.

Aalto-yliopiston tohtoriopiskelija Joni Ikonen on yhdessä kvanttitutkimusryhmän kanssa kehittänyt ratkaisuja kubittien nopeampaan lukemiseen. Tähän asti kubitteja on luettu lähettämällä lyhyt mikroaaltopulssi suprajohtavaan virtapiiriin, jossa kubitti sijaitsee, ja mittaamalla heijastunut mikroaaltopulssi. Kubitin tila voidaan päätellä heijastuneen signaalin käyttäytymisestä 300 nanosekunnissa.

Me välitämme yksityisyydestäsi.

Et ole vielä antanut lupaa asettaa vaadittavia evästeitä sivustolta Youtube.com. Hyväksy vaaditut evästeet nähdäksesi tämän sisällön.

Uudessa lukutavassa virtapiiriin lähetettävän pulssin lisäksi lähetetään samanaikaisesti toinen mikroaaltopulssi kubittiin itseensä. Käyttämällä kahta pulssia yhden sijaan tutkijaryhmä sai heijastuneen pulssin paljastamaan kubitin tilat huomattavasti nopeammin kuin yhtä pulssia käytettäessä. 

”Uskomme pystyvämme lukemaan kubitin uudella menetelmällä alle 100 nanosekunnissa, kun saamme optimoitua näytteen ja minimoitua muut nopeutta rajoittavat tekijät”, kertoo Ikonen.

Lisäämällä kubittien lukemisen nopeutta ja tarkkuutta tutkijat saattavat olla askeleen lähempänä kvanttitietokonetta, joka ratkaisee tehokkaasti käytännön ongelmia.

”Kubitit ovat vaikeasti hallittavia. Toivottavasti uusi menetelmämme auttaa tiedeyhteisöä saavuttamaan kvanttiherruuden ja kvanttimaailmassa toimivan virheenkorjauksen. Nämä ovat tärkeitä virstanpylväitä matkalla kohti vikasietoista kvanttitietokonetta”, toteaa dosentti Mikko Möttönen, joka ohjasi tutkimusta yhdessä tutkijatohtori Jan Goetzin kanssa.

Tutkimus on toteutettu Kvanttilaskennan ja –laitteiden tutkimusryhmässä, joka on osa kvanttitutkimuksen kansallista huippuyksikköä . Tutkimusryhmä hyödyntää tutkimuksessaan kansallista OtaNano-tutkimusinfrastruktuuria.

Artikkeli:  

äپٴDz:

Joni Ikonen
Tohtoriopiskelija
Aalto-yliopisto
joni.2.ikonen@aalto.fi
puh. +358 400 539 317

Mikko Möttönen
Vanhempi tutkija
Aalto-yliopisto
puh.
mikko.mottonen@aalto.fi

  • äٱٳٲ:
  • Julkaistu:
Jaa
URL kopioitu

Lue lisää uutisia

Henkilö koskettaa suurta kiveä tiilirakennuksen edessä, sinisen taivaan alla.
Kampus, Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Glitch-teos haastaa näkemään taiteen eri valossa

Laura Könösen veistos paljastettiin 14.10. Otaniemen kampuksella.
Moderni rakennus, jossa värikäs laatoitettu julkisivu, jossa integroitu aurinkopaneeli. Taivas on kirkas ja vaaleansininen.
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Hiilipohjaiset radikaalit ovat tulevaisuuden aurinkokennoteknologiaa

Kansainvälisen tutkimusryhmän löydös on merkittävä askel kohti kevyitä, joustavia ja energiatehokkaita aurinkokennoja.
Joukko kerääntynyt moderniin rakennukseen isojen ikkunoiden ja puisten yksityiskohtien kanssa, seuraa puhujaa lavalla.
Tutkimus ja taide, Yliopisto Julkaistu:

Aalto ARTS viestii verkostolleen uudella uutiskirjeellä ja avaa keskustelua LinkedInissä

Taiteiden ja suunnittelun korkeakoulu on käynnistänyt uuden Friends of Aalto ARTS -uutiskirjeen sekä avannut oman LinkedIn-sivun.
Mies tummansinisessä paidassa ja mustissa housuissa nojaa ruskeaan kalliomuurin seinään takan lähellä, jossa on kynttilöitä.
Mediatiedotteet, Tutkimus ja taide Julkaistu:

Endurance ei ollutkaan aikansa vahvin laiva ja sen puutteet olivat tiedossa – tutkimusmatkailija Shackletonin aluksen uppoamisesta paljastui uutta tietoa

Uusi tutkimus osoittaa, että tutkimusmatkailija Ernest Shackletonin kuuluisa Endurance-alus ei ollut rakenteellisesti riittävän kestävä ahtojäiden puristukseen. Shackleton myös tiesi aluksen puutteista ennen huonosti päättynyttä matkaansa Etelämantereelle.