
Kvanttitietokoneiden kehitys otti ison harppauksen eteenpäin, kun Caltechin tutkijat ilmoittivat rakentaneensa ennätyksellisen suuren kvanttikoneen. Uuteen laitteeseen mahtuu peräti 6 100 neutraaliatomiin perustuvaa kubittia, mikä tekee siitä suurimman koskaan toteutetun kubittijärjestelmän. Aiemmin vastaavat koneet ylsivät vain satoihin kubitteihin.
Kvanttitietokoneet eroavat tavallisista tietokoneista siinä, että niiden kubitit voivat olla kahdessa tilassa samanaikaisesti – ilmiö tunnetaan nimellä superpositio. Tämä mahdollistaa monimutkaisten laskujen suorittamisen paljon tehokkaammin kuin perinteisillä biteillä, mutta tekee kubiteista samalla hyvin herkkiä virheille. Siksi tutkijat pyrkivät rakentamaan koneita, joissa on valtavia määriä ylimääräisiä kubitteja virheenkorjausta varten.
Caltechin ryhmä käytti optisia pinsettejä eli voimakkaasti fokusoituja laserpulsseja vangitakseen yksittäisiä cesium-atomeja ilmaan luotuun ruudukkoon. He onnistuivat jakamaan yhden laserin 12 000 "pihdeksi", joista yli puolet saatiin täytettyä atomeilla. Näin syntyi 6 100 kubitin järjestelmä.
Pelkkä määrä ei kuitenkaan ollut ainoa saavutus. Ryhmä todisti, että kubitit pysyivät superpositiossa lähes 13 sekuntia eli kymmenen kertaa pidempään kuin aiemmissa vastaavissa järjestelmissä. Lisäksi yksittäisten kubittien ohjaus onnistui lähes täydellisellä, 99,98 prosentin tarkkuudella. Tämä on tärkeää, sillä kubiteista ei ole hyötyä ilman laatua.
Toinen merkittävä läpimurto oli se, että atomeja voitiin siirtää ruudukossa pitkiä matkoja ilman, että niiden tila rikkoutui. Tämä ominaisuus voi antaa neutraaliatomikoneille etulyöntiaseman verrattuna esimerkiksi superjohteisiin perustuvien kvanttikoneiden jäykkään arkkitehtuuriin, jossa kubitit ovat kiinteästi johdotettuja paikoilleen.
Tutkijat vertaavat atomin liikuttamista sen ollessa superpositiossa vaikeaan temppuun: se on kuin yrittäisi juosta tasaisesti täysi vesilasi kädessä niin, ettei pisaraakaan läiky yli. Nyt tämä onnistui tuhansien atomien mittakaavassa.
Seuraava suuri tavoite on lomituksen eli entanglementin rakentaminen näin valtavaan kubittijärjestelmään. Vasta lomituksen avulla kvanttitietokoneet pääsevät täyteen voimaansa ja voivat simuloida luonnon ilmiöitä, kuten aineen uusia olomuotoja tai avaruusajan kvanttikenttiä.






















