Saavutus auttaa tehokkaiden kvanttitietokoneiden rakentamisessa.

Klassisen tietokoneen bittien nollan ja ykkösen sijaan tulevaisuuden kvanttitietokone käyttää kubitteja, jotka voivat olla nolla ja ykkönen tai niiden superpositio: olla yhtä aikaa sekä nolla että ykkönen. Siksi kone voi suorittaa monta laskutoimitusta rinnakkain.

Kvanttitiedonsiirto perustuu kubittien lomittumiseen. Tämä kvanttimekaaninen termi tarkoittaa yksinkertaistettuna, että toinen kubitti omaksuu toiselta sen kvanttimekaanisen tilan. Tilat säilyvät samoina, vaikka lomittuneet hiukkaset tai fotonit erottettaisiin toisistaan.

Nyt Harvardin yliopiston tutkijat ovat saaneet kaksi kubittia lomittumaan puolijohteessa. Kubitteina toimivat kahden elektronin spin-tilat, jotka oli eristetty muusta materiaalista puolijohteen sisällä.

Kun tutkijat pakottivat kubitit vuorovaikutuksen staattisen sähkövoiman avulla, kubitit lomittuivat keskenään samaan tilaan ja tutkijat pystyivät mittaamaan tilan ominaisuuksia.

Tutkijoiden mukaan spin-kubitit ovat lupaavia kandidaatteja kvanttiprosessoreiden rakentamiseen. Jatkotutkimuksissa kehitetään monimutkaisempia kvanttioperaatioita, kuten kvanttialgoritmeja ja kvanttivirheenkorjausta.

Tutkimuksen julkaisi Science.