Australialaiset tutkijat sanoivat perjantaina tehneensä merkittävän edistysaskelen kvanttitietokoneiden kehittämisessä.

University of New South Walesin tutkijat sanovat kehittäneensä uudenlaisen mikroprosessoriarkkitehtuurin, jonka avulla suorittimissa jo nykyisinkin käytettyjen perinteisten puolijohteiden avulla on mahdollista tehdä kvanttilaskelmia.

Käytännössä siis keksintö voi tarkoittaa sitä, että kvanttilaskennan tehoja on mahdollista saavuttaa samanlaisella teknologialla, jota nykyisin käytetään esimerkiksi tietokoneissa tai älypuhelimissa.

”Me ajattelemme usein, että Kuuhun laskeutuminen oli ihmiskunnan suurin teknologinen ihme”, sanoo suunnittelija Andrew Dzurak UNSW-yliopistosta.

”Mutta mikroprosessorin luominen ja niiden avulla toimivat miljardit laitteet, joita voi kantaa taskussa, ovat hämmästyttävä tekninen saavutus, joka on mullistanut nykyelämän.”

Dzurak sanoo, että kvanttitietokoneet voivat olla seuraava yhtä suuri loikkaus kuin mikroprosessorit ja Kuuhun laskeutuminen olivat aikoinaan. On kuitenkin ollut vaikeaa tehdä yksittäistä mikropiiriä, jossa kvanttilaskennan tehoja voidaan saavuttaa.

Nykyiset tietokoneet käsittelevät dataa binäärisinä nollina ja ykkösinä, mutta kvanttitietokoneet pohjautuvat kubitteihin, jotka voivat olla useassa tilassa yhtä aikaa. Tämä mahdollistaa dramaattisesti nykyistä suuremman laskentatehon.

Nykyisillä ratkaisuilla kvanttitietokoneissa on kuitenkin vain vähän kubitteja. Esitetyllä mallilla yhdellä mikropiirillä olevan kubittien määrää voidaan rajusti kasvattaa.

Dzurak sanoo, että tutkijaryhmän kehittämässä arkkitehtuurissa on uudenlaista virheitä korjaavaa koodia, jonka ansiosta perinteisillä puolijohdeteknologioilla on mahdollista lukea ja analysoida miljoonia eri kubitteja.

Tutkimus on julkaistu Nature-lehdessä. Hanketta selitetään alla olevalla videolla.

Yliopiston tutkijaryhmä kertoo solmineensa 83 miljoonan Australian dollarin suuruisen sopimuksen Telstran, Commonwealth Bankin sekä Australian hallituksen kanssa. Sopimuksen tarkoitus on rakentaa vuoteen 2022 mennessä ensimmäinen tällaista arkkitehtuuria hyödyntävä integroitu kvanttimikroprosessori.

Kvanttitietokoneet ovat toki edelleen kaukana todellisuudesta, eikä tutkijoille ole täysin selvää, mihin niitä voi edes käyttää tai mitä tarkoitusta varten niiden laskentatehoa kannattaa valjastaa.

Aiemmin tänä vuonna Sussexin yliopiston tutkijat julkistivat niin ikään ensimmäisen avoimesti jaettavissa olevan suunnitelmansa käytännössä toimivan kvanttitietokoneen kehittämiseksi.

Suunnitelmassa hahmotellaan, kuinka tehtäisiin massiivinen, jalkapallokentän kokoinen kvanttitietokone. Suunnitelma väittää ratkaisevansa aiemmin ”ratkaisemattomia” ongelmia nykyistä teknologiaa hyväksi käyttäen.

”Me julkaisemme nyt käytännön tasolla kulkevan rakennussuunnitelman suuresta kvanttitietokoneesta”, tutkijaryhmään kuuluva Winfried Hensinger Sussexin yliopistosta sanoi Independent-lehdelle.

”Elämä muuttuu täysin. Pystymme tekemään tiettyjä asioita, joista emme aiemmin osanneet edes uneksia.”