Värähtely säilyttää informaatiokvantin.

Aalto-yliopiston tutkijat ovat onnistuneet yhdistämään suprajohtavan kvanttibitin eli kubitin rumpukalvoon ja siirtämään informaatiokvantin kubitista värähtelijään ja takaisin.

– Työ on ensimmäinen askel kohti eksoottisten mekaanisten kvanttitilojen luomista. Siirron avulla pystytään esimerkiksi luomaan tila, jossa värähtelijä samanaikaisesti värähtelee ja ei värähtele, kertoo tutkimusryhmän vetäjä, teknillisen fysiikan laitoksen professori Mika Sillanpää.

Kubitti on kvanttimekaaninen vastine tietokoneista tutuille biteille. Perinteinen bitti voi olla joko tilassa nolla tai yksi, kun taas kubitti voi olla molemmissa tiloissa samaan aikaan. Tämä arkijärjelle käsittämätön tilanne mahdollistaa teoriassa kvanttilaskennan, jossa laskuoperaatiot suoritetaan yhtä aikaa kaikille mahdollisille numeroille. Yhden kubitin tapauksessa tämä tarkoittaa numeroita nolla ja yksi, mutta kubittien määrän kasvaessa mahdollisten numeroiden ja samanaikaisten laskutoimitusten lukumäärä kasvaa eksponentiaalisesti.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

Kubitin kvanttitila on hauras ja rikkoutuu helposti laskuoperaatioiden välissä ja niiden aikana. Kvanttilaskennan onnistumiseksi kubitin tila pitää pystyä suojaamaan ympäristön häiriöiltä. Aalto-yliopiston värähtelykoe on askel tähän suuntaan.

Sisältö jatkuu mainoksen alla

– Kubitin tila pystytään tallettamaan värähdysliikkeeksi, jossa tila säilyy paljon kubittia pidempään. Värähtelijä toimii siis myös mekaanisena kvanttimuistina, selvittää aiheesta väitöskirjaa valmisteleva Juha Pirkkalainen.

Ryhmän tulokset julkaistiin tieteen arvostetuimmassa viikkolehdessä Naturessa.

Sisältö jatkuu mainoksen alla