Australialaisessa Uuden Etelä-Walesin yliopistossa Sydneyssä tutkijat ovat yhdistäneet kaksi keskeistä kvanttitekniikkaa integroidussa piirissä ensimmäistä kertaa. He demosivat piille integroitua kubittien alustaa, joka yhdistää sekä yhden spinin osoitettavuuden – siis kyvyn kirjoittaa informaatiota yhdelle spin kubitille - että kubitin luennan prosessin, joka on elintärkeä kvanttivirheen korjaamiseksi.
Kvanttitietokoneet vaativat miljoonia kubitteja integroidulla tavalla toimien ja suunniteltuna korjaamaan virheitä, joita väistämättä esiintyy näissä herkissä kvanttijärjestelmissä. UNSW:n tutkijoiden työ tuo yleiskäyttöisen kvanttitietokoneen unelman lähemmäksi todellisuutta.
Tutkijatiimiä johtaa UNSW Sydneyn ja CQC2T-yksikön ohjelmajohtaja professori Andrew Dzurak. Viime vuonna Dzurak ja kollegat julkaisivat siruarkkitehtuurin suunnitelman, jonka toivotaan mahdollistavan kvanttilaskennan suorittamisen käyttäen pii CMOS-komponentteja.
Dzurakin tiimi on jo aiemmin osoittanut (2014), että piille integroitu kubittien alusta voi toimia yhden spin osoitettavuudella - kyky pyöräyttää yhtä spiniä naapuria häiritsemättä. Nyt he ovat osoittaneet, että he voivat yhdistää tämän erikoistyyppiseen kvanttiluennan prosessiin, joka tunnetaan nimellä Pauli spin -saarto. Se on tärkeä vaatimus kvanttivirheenkorjauskoodeille. Tämä uusi yhdistelmä kubitin luennan ja hallinnan tekniikoita ovat keskeinen piirre heidän kvanttisirun suunnitelmassa.
- Tämä on tärkeä virstanpylväs meille kohti kvanttivirheenkorjauksen suorittamista spin-kubiteilla, mikä on oleellista kaikille universaaliselle kvanttikoneelle, sanoo Dzurak.
Julkaisun johtava kirjoittaja Michael Fogarty toteaa, että kvanttitason virheenkorjaus on avainvaatimus suuren mittakaavan hyödyllisen kvanttilaskennan luomisessa. - Kaikki kubitit ovat hauraita ja virheitä on korjattava, kun niitä ilmestyy.
Fogarty toteaa myös, että tämä luo huomattavia vaatimuksia niiden fyysisten kubittien määrässä, jotka tarvitaan järjestelmän toimimiseksi.
- Käyttämällä pii CMOS -tekniikkaa meillä on ihanteellinen alusta, jonka voimme skaalata miljoonille kubiteille, joita tarvitsemme ja meidän viimeaikaiset tulokset tarjoavat meille välineet saavuttaa spinkubitin virheenkorjaus lähitulevaisuudessa, Dzurak jatkaa.
Aiemmin kesällä UNSW:n tutkijat rakensivat erilaisista lähekkäin kootuista atomirakenteista kubitteja, joiden elektronien spiniä he onnistuivat virittämään mikroaalloilla resonanssiin yksittäin, niin, että ne eivät vaikuta toisiinsa.
Näin voidaan luoda sisäänrakennettuja osoitteita, mikä tarjoaa merkittäviä etuja piikvanttikoneen rakentamiselle. Kubittien viritys ja yksittäinen ohjailu ovat välttämättömiä kvanttitietokoneen toiminnalle ja monimutkaisten laskelmien suorittamiseksi.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 2.11.2018
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
