研究者らは、量子コンピューターの2進ビットであるキュービットにデータを保存し、1と0が同時に存在する重ね合わせ状態を39分間維持することに成功し、わずか数秒というこれまでの記録を破った。
すごい!アーティストが想像する量子ビットの姿
「これにより、室温での真に長期的なコヒーレント情報保存の可能性が開かれる」とカナダのサイモンフレーザー大学のマイク・セウォルト氏は語った。
国際研究チームはシリコン内にリン原子の核を準備し、装置の動作に必要な通常の-269℃から人間が動作できる25℃まで、装置周辺の温度をゆっくりと上昇させた。
著名な科学者雑誌『サイエンス』に掲載された論文によると、研究者たちは、30分以上経ってキュービットが最終的に燃え尽きる前に、室温で情報を操作できることを発見したという。
「39分はそれほど長くないように思えるかもしれないが、リンイオンの核スピンを反転させるのには10万分の1秒しかかからないため(量子計算を実行するのに使われるタイプの操作)、重ね合わせが自然に1パーセント減少するのにかかる時間内に、理論上は2000万回以上の操作を適用できる可能性がある」とオックスフォード大学材料学科のステファニー・シモンズ氏は述べた。
「このように堅牢で長寿命の量子ビットを持つことは、量子コンピュータの構築を目指す人にとって非常に役立つ可能性がある。」
この量子ビットはドープされたシリコンを使用し、情報は100億個のリン原子核に蓄えられていた。原子核のわずか37%しか情報を保持しておらず、個別に操作することもできないため、完璧ではないが、この画期的な進歩は量子コンピューティングを構想段階から実用的なシステムへと移行させる新たな道を開くものだ。
「これらの寿命は、以前の実験で測定されたものより少なくとも10倍長い」とシモンズ氏は述べた。「私たちは、基本的にノイズがないと思われるシステムを特定することができました。これは高性能な量子ビットです。これらを制御可能に相互通信させることが、残された最後の大きな課題を解決することになるでしょう。」®